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角速度和关节力量的回归关系
来源:薄膜压力传感器压力分布 | 发布时间:2022/11/26 19:18:16 | 浏览次数:

研究还评估了体内MIMU方位估计的准确性。一项研究通过将两种算法应用于同一MIMU系统,检查了不同的卡尔曼滤波算法[10]。作者报告了两种方法之间的微小但显著的取向差异,用于在“定时出发”任务中位于下背部的MIMU。另一项研究操纵了MIMU特性,包括改变传感器算法类型和算法参数;所使用的传感器组件(例如,无磁强计);以及角度计算方法(例如,欧拉角、四元数)[11]。评估的五种方法显示肘关节屈伸、肩关节屈伸和肩关节内收/外展的测量误差不同。

 

上述研究均表明,基于MIMU的测量可能因MIMU模型或传感器融合算法而异。然而,这些研究主要集中于静态定向[5]、单平面运动[8]、[9]或低速任务[10]、[11]的测量,尽管运动复杂性和速度的增加会增加MIMU测量误差[8]、[12]、[13]。Lebel及其同事[8]、[9]评估了多平面旋转和更高速度的运动,但这些都是通过最大角速度为360°/s的机器人万向架工作台进行的。运动运动期间的峰值角速度可能是该值的两倍以上[14]、[15]、[16],这就对基于MIMU的测量在量化高速运动特定运动时的变化提出了疑问。

 

本研究旨在通过将两个类似的商用MIMU系统的角度输出与参考标准的反向反射运动捕捉角度进行比较,来评估其同时有效性。在单平面躯干运动范围(ROM)任务和板球快速保龄球(涉及高速、多平面躯干运动)期间,评估了两个MIMU系统的关节角度测量[14]。假设MIMU系统与标准的测量差异是可比的。基于MIMU的角度和反向反射导出的角度输出之间的差异预计不会超过5°。

 

节片段

参与者

在这项基于标准的验证研究中,从澳大利亚社区或州板球队招募了4名女性和12名男性快速或中等板球投球手(181.2±6.6 cm,76.9±10.7 kg,22.6±6.9岁)。所有参与者或家长/监护人(如果参与者未满18岁)均给予知情同意。西澳大学人类研究伦理委员会(RA/4/1/2593)和科廷大学伦理办公室(HRE2016-0472)提供了伦理批准。

 

数据收集

来自两个的数据

 

后果

SPM1D分析的结果表明,与两种运动任务的反向反射导出角度相比,两种MIMU系统没有显著差异。SPM1D图显示在附录2中。平均角速度显示在附录3中。

 

在从ROM试验中提取的RMSD结果中,Xsens值显著大于RMSD最大值的Noraxon值(Xsens = 2.6 ± 1.5° (3.4 ± 移动范围的2.4%),Noraxon = 1.4 ± 1.0° (2.1 ± 2.0%),t = 2.80,p

 

讨论

这项研究通过将两个类似的商用MIMU系统的角度输出与参考标准的反向反射运动捕捉角度进行比较,评估了它们的并发有效性。在低速、单平面躯干ROM任务和板球保龄球(涉及高速、多平面躯干运动)中记录了胸部和腰部角度。两个MIMU系统在测量这些运动时显示出可接受的有效性[7]、[23]、[24]。从SPM1D分析中可以看出

 

结论

本研究中评估的Xsens Mtw Awinda和Noraxon MyoMOTION Research Pro MIMU产生的躯干角度测量值可被认为对评估的任务具有可接受的并发有效性,尤其是对单平面ROM运动。与3D逆向反射运动捕捉衍生角度相比,两种系统产生的RMSD均小于3°。两种系统在高速、多平面运动(板球保龄球)中的测量差异通常更大,尽管

 

致谢

作者感谢史蒂文·科索维奇和杰伊·希安·谭在数据收集方面的帮助。

 

利益冲突声明

提交人声明他们没有利益冲突。

 

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in vivo 在生物体内进行的板球快速投球手腰椎运动学的三维测量

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