3D人体姿态估计在步态分析、疗愈监测等临床场景中应用宽广,但现有基于相机和惯性测量单元(IMU)的方法需大量设备,要么依赖多相机系统成本高昂、空间受限,要么需佩戴多个IMU不便患者活动,且易受遮挡影响导致估计精度下降。近日,东京工业大学团队在《EngineeringApplicationsofArtificialIntelligence》期刊发表研究成果,提出一种低成本、高鲁棒性的3D人体姿态估计方案。该方案需单目相机和少量IMU,创新性设计Occ-Corrector语义卷积神经网络,通过Sensor-Reshape层实现传感器数据效率融合,避免过度调整;采用交替损失函数训练策略,提升复杂姿态预测精度。同时,通过对权重矩阵的逆分析确定IMU重要性排序,结合人体对称性原则精简设备数量。实验基于TotalCapture数据集,模拟临床常见的持续遮挡和变化遮挡场景验证。结果显示,需5个IMU(集中于上臂和大腿部位),即可保持与13个IMU相近的遮挡鲁棒性,姿态估计平均关节误差(P-MPJPE)稳定,遮挡误差增幅(IROCN),与多设备方案性能相当。该方案硬件需求低、佩戴便捷,明显解决临床场景中设备复杂、遮挡干扰等痛点。未来团队计划拓展至多人实时姿态估计,并探索在诊断、疗愈设备使用等临床场景的实际应用。 微型 MEMS IMU 低功耗、毫秒级响应,捕捉细微运动与姿态突变,反馈极快。江苏进口惯性传感器应用

识别人体步态是外骨骼机器人实现人机协同操作的关键,现有基于惯性测量单元(IMU)的步态识别方法多利用惯性数据,忽视人体关节空间关联与运动时序特征,难以满足外骨骼实时操作需求。尤其在行走、上下楼梯、爬坡等多种复杂步态场景中,传统算法易因特征提取不完全导致识别精度不足。近日,华东理工大学等团队在《iScience》期刊发表成果,提出一种融合时空注意力机制的双流时空图卷积网络(2s-ST-STGCN),为多IMU的骨骼式步态识别提供新方案。该技术通过人体正运动学求解模块,将IMU采集的腰、大腿、小腿、脚踝等部位的九轴运动数据,转化为7节点、8节点、10节点三种骨骼模型,创新性引入双流结构,同时输入关节数据、骨骼数据及其运动信息,搭配时空注意力模块捕捉步态周期中关键时序帧与空间关节关联。 IMU传感器测量精度自动驾驶 IMU 在隧道补位 GPS,辅助驾驶功能连续运行。

辅助感知传感器的搭配的进一步提升了穿戴式脑电设备的实用性与精细度,形成多模态数据采集与协同分析体系。为了剔除环境干扰、肌电干扰、眼电干扰等无关信号,穿戴式脑电设备通常搭配肌电传感器、眼电传感器,实时采集干扰信号,通过算法进行降噪处理,提升脑电信号的信噪比;心率传感器、体温传感器的加入,可将脑电信号与生理指标联动分析,更***地评估用户的精神状态与健康水平,比如通过脑电信号与心率变化的协同,精细判断用户的压力等级与疲劳程度。此外,姿态传感器的部署能够监测设备佩戴状态,及时提醒用户调整佩戴位置,确保脑电传感器与头皮的良好接触,保障信号采集的稳定性,为后续脑电解码与状态分析提供可靠的数据基础。
从微观的生物领域到宏观的宇宙探索,传感器始终扮演着“感知先锋”的角色,持续突破人类感知的局限。在生物医学领域,纳米传感器能够深入细胞内部,捕捉基因表达、蛋白质相互作用等微观信号,为疾病早期诊断、药物研发提供精细支撑;可穿戴生物传感器则能实时监测血糖、血氧、心电等生理指标,让慢病管理更便捷、更高效,打破了传统医疗的时空限制。在航空航天领域,耐高温、抗辐射的特种传感器被搭载在卫星、航天器上,监测宇宙射线、空间温度、轨道参数等关键信息,为深空探测、载人航天任务的顺利开展保驾护航。在工业生产的智能化转型中,传感器更是实现“无人化、自动化”的**支撑。智能工厂中,分布在产线各个环节的传感器,实时采集设备运行参数、产品质量数据,通过物联网传输至控制中心,实现生产过程的实时调控、故障预警与精细优化,大幅提升生产效率,降低人力成本。同时,传感器技术与新能源产业深度融合,在光伏、风电、新能源汽车等领域,传感器用于监测能源转换效率、电池状态、设备运行情况,推动新能源产业向高效、安全、低碳方向发展。 IMU 支持动态校准,可实时环境干扰带来的测量偏差。

IMU预积分技术已广泛应用于机器人视觉惯性导航等领域,能预处理高频IMU数据、降低实时计算负担,但传统理论缺乏统一的观测器视角解读,限制了其在复杂场景下的拓展应用。如何从基础理论层面建立预积分与观测器设计的关联,成为提升机器人状态估计性能的关键。近日,蒙特利尔综合理工大学与悉尼大学团队在《Systems&ControlLetters》期刊发表研究成果,从非线性观测器视角为IMU预积分提供了全新解读。研究指出,IMU预积分本质上是参数估计型观测器(PEBO)在移动时域内的递归实现,在无噪声测量条件下,二者完全等价——预积分信号对应PEBO中的动态扩展变量,且初始条件在关键帧时刻重置。该结论已在欧氏空间和SO(3)×ℝⁿ流形中得到验证。基于这一关键等价性,研究提出两大实用应用:一是设计新型混合采样数据观测器,利用预积分技术直接构建线性时变系统的离散模型,无需近似离散化,实现全局渐近收敛的状态估计;二是解决PEBO的统计优解性问题,通过预积分的噪声处理思路,推导含噪输入下的PEBO优化目标,提升其抗噪声性能。 助听设备融合 IMU,根据用户头部姿态调整声音指向性。高精度平衡传感器代理商
航空模型搭载 IMU,实现新手友好的自稳飞行与操控。江苏进口惯性传感器应用
传感器是现代智能系统的感知**,能够将温度、湿度、压力、光线、位移、气体等物理量转化为可识别的电信号,是连接现实世界与数字信息的关键桥梁。在日常生活中,智能手机、智能家电、安防设备都离不开传感器的支持,它让设备具备自动调节、环境感知与人机交互的能力。工业生产里,传感器实时监测设备运行状态,保障生产线稳定、安全与高效,是智能制造与工业互联网的基础部件。在智慧城市、环境监测、智慧农业、医疗健康、自动驾驶等领域,传感器同样发挥着不可替代的作用,为数据采集、智能决策、风险预警提供可靠支撑。随着物联网、人工智能与5G技术的快速发展,传感器正朝着微型化、低功耗、高灵敏度、多功能集成的方向不断升级,成为推动科技进步与产业升级的重要基础,持续改变着人们的生产方式与生活品质。 江苏进口惯性传感器应用