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Polhemus系統(tǒng)在實時運(yùn)動分析中的應(yīng)用

文章來源:Polhemus 作者:Frank 發(fā)布時間:2011年05月25日 點(diǎn)擊數(shù): 次

背景資料
Advanced Motion Measurement(高級運(yùn)動測量)有限責(zé)任公司,,原名Skill Technologies,,是一家專門從事實時六自由度運(yùn)動分析系統(tǒng)研發(fā)的企業(yè)。旗下有6D-RESEARCH™,、3D-SPINE™,、3D-GOLF™三大系列產(chǎn)品,被廣泛應(yīng)用于科研,、醫(yī)療,、體育分析、教學(xué)等多個領(lǐng)域,,受到了世界各地客戶的好評。

 

運(yùn)動捕捉需求
作為代表澳大利亞參加過蒙特利爾和莫斯科奧運(yùn)會的體操運(yùn)動員,,菲利普•奇塔姆對人類運(yùn)動和運(yùn)動對人體的效果有直接感受,。此外,他還曾經(jīng)擔(dān)任過美國奧林匹克委員會體育科學(xué)中心的工程監(jiān)理,,并與別人合伙創(chuàng)辦過一家視頻運(yùn)動測量公司,。他的經(jīng)驗讓他對動作捕捉技術(shù)深有體會,也就是因為如此,,他十分重視實時運(yùn)動分析技術(shù),。1991年,菲利普和他的兄弟斯蒂芬•奇塔姆一起創(chuàng)辦了Skill Technologies公司,,專門提供創(chuàng)新型生物力學(xué)及運(yùn)動分析系統(tǒng),。

在九十年代初的時候,兩兄弟在生物力學(xué)和運(yùn)動分析系統(tǒng)中主要依賴視頻分析技術(shù),。為了更好地發(fā)揮六自由度運(yùn)動跟蹤的性能,,二人決定采用實時電磁系統(tǒng)來提高軟件產(chǎn)品質(zhì)量。

斯蒂芬•奇塔姆表示:“我們在視頻運(yùn)動分析方面有許多經(jīng)驗,,但是和Polhemus電磁系統(tǒng)的實時功能相比,,視頻技術(shù)明顯落伍了?!?/P>

Polhemus解決方案
Skill公司的客戶主要來自于科研領(lǐng)域,,對實時運(yùn)動分析系統(tǒng)有著較高要求。Polhemus的'FASTRAK®跟蹤器能夠精確計算出小型接收器的位置和運(yùn)動方向,,并對接收器的位置和方向進(jìn)行動態(tài)實時測量,,避免了延遲的問題。

奇塔姆說:“使用Polhemus的產(chǎn)品,,我們可以進(jìn)行六自由度實時運(yùn)動捕捉,,這對生物力學(xué)及醫(yī)療領(lǐng)域來說非常重要。其他產(chǎn)品往往需要用戶進(jìn)行繁瑣的后期處理,,非常浪費(fèi)時間,。但Polhemus的動態(tài)功能為我們的客戶解決了不少困難,。”

通過6D-RESEARCH,,Skill Technologies公司提供了人體三維動作的實時跟蹤,、量化、顯示及記錄方法,。該系統(tǒng)能夠精確捕捉三維,,6自由度動態(tài),并運(yùn)用渲染三維模型和參數(shù)圖對動態(tài)進(jìn)行顯示,。6D-RESEARCH允許用戶對每個傳感器的各部分進(jìn)行界定,,然后對各部分進(jìn)行測量和定位,從而建立起可與目標(biāo)同步運(yùn)動的精確全渲染三維圖形模型,。

這種功能對于Skill的客戶來說非常重要,。Skill的客戶普遍來自于生物力學(xué)、運(yùn)動機(jī)能學(xué),、運(yùn)動醫(yī)學(xué),、物理療法、以及體育執(zhí)教等領(lǐng)域,。比如,,美國康涅狄格州立大學(xué)的心理學(xué)系使用6D-RESEARCH來研究姿勢控制和肢體本體感覺,研究的課題具體是:人體如何感應(yīng)各肢體的位置,。

另一個例子是加拿大艾伯塔大學(xué)的神經(jīng)科學(xué)系,。用戶采用該系統(tǒng)來測量患者手掌、手臂以及手腕的三維顫動,,從而進(jìn)行帕金森氏病等神經(jīng)疾病的研究,。通過對顫動強(qiáng)度的準(zhǔn)確測量,工作人員可以確定所需治療藥物的具體用量,,從而起到降低治療成本的作用,。

Skill公司在自己的全新產(chǎn)品3D-GOLF中使用了Polhemus FASTRAK跟蹤器。3D-GOLF(意:三維高爾夫)是一款虛擬高爾夫球訓(xùn)練和揮桿分析系統(tǒng),,適用于專業(yè)高球教練,。該系統(tǒng)獨(dú)特的生物反饋功能就是由FASTRAK的實時響應(yīng)來實現(xiàn)的。生物反饋模式以提示音的方式,,讓學(xué)員能夠“聽到”并“感受到”揮桿的動作,。當(dāng)學(xué)員與預(yù)設(shè)的運(yùn)動軌跡發(fā)生偏移時,計算機(jī)會發(fā)出提示音,,從而有利于提高訓(xùn)練和執(zhí)教的效率和質(zhì)量,。

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  • Polhemus Fastrak
  • Polhemus Liberty Latus Receptor
  • Polhemus系列位置追蹤器