能力建设设备 II

人体建模仿真系统、三维力台、人体三维运动测力系统、人体步态体态分析系统

Visual 3D为一款先进的人体建模仿真软件,与Qualisys人体步态体态运动捕捉系统相结合,能够提供先进的生物力学分析结果并实时对人体进行建模仿真。支持C3D文件格式,实现运动轨迹分析、灵活的模型创建、建立人体模型和自定义报告模块等多种功能。 人体三维运动测力模块是一个操作简便,功能丰富,可进行各种生物力学测量分析的数据采集模块。该采集模块能够同时控制多至8个测力台,配合内置或外置电荷放大器的两种类型测力台使用均可。可测量、存储和分析快速变化的地面反作用力等。 Qualisys三维运动采集与分析系统由数台数字运动捕捉摄像机、分析软件、获取单元、校准设备、标记球和设备固定装置组成,可与测力台、肌电等外设进行同步测试。 软件包含QTM数据管理软件,支持Visual 3D软件分析功能,可以提供:数据输出、模型建立、运动轨迹、步态分析及结果报告打印。该系统在人体运动科学研究、康复医疗、体育教育和运动训练等多个领域得到广泛应用。

一、仪器设备实物图

图片关键词

二、仪器设备信息

1、仪器设备名称

人体建模仿真系统、三维力台、人体三维运动测力系统、人体步态体态分析系统

2、仪器设备型号及厂家

型号:VISUAL-3D、9260AA6、MARS、A5

厂家:C-Motion Inc、Kistler instrumente AG、Kistler instrumente AG、Qualisys AB

3、仪器设备用途

Visual 3D为一款先进的人体建模仿真软件,与Qualisys人体步态体态运动捕捉系统相结合,能够提供先进的生物力学分析结果并实时对人体进行建模仿真。支持C3D文件格式,实现运动轨迹分析、灵活的模型创建、建立人体模型和自定义报告模块等多种功能。

 人体三维运动测力模块是一个操作简便,功能丰富,可进行各种生物力学测量分析的数据采集模块。该采集模块能够同时控制多至8个测力台,配合内置或外置电荷放大器的两种类型测力台使用均可。可测量、存储和分析快速变化的地面反作用力等。   

  Qualisys三维运动采集与分析系统由数台数字运动捕捉摄像机、分析软件、获取单元、校准设备、标记球和设备固定装置组成,可与测力台、肌电等外设进行同步测试。

软件包含QTM数据管理软件,支持Visual 3D软件分析功能,可以提供:数据输出、模型建立、运动轨迹、步态分析及结果报告打印。该系统在人体运动科学研究、康复医疗、体育教育和运动训练等多个领域得到广泛应用。

4、仪器设备当前位置

哈工大科学园 科技创新大厦

5、联系地址、电话

哈工大科学园科技创新大厦 K710室

0451-86413281(星期一至星期五 8:00-17:00)


仪器设备技术规格(人体建模仿真系统、三维力台、人体三维运动测力系统、人体步态体态分析系统)

 

设备名称

技术参数

人体步态体态分析系统

运动捕捉摄像机可精准采集人体或物体的标志点空间位置数据和运动轨迹,也可采集视频影像。

摄像机数量为9台;其中提供8台高精度红外运动捕捉摄像机,提供1台与运动捕捉摄像机同为Qualisys生产的高速视频摄像机,能够在运动捕捉数据采集软件里面进行同步,还能够实现视频影像与红外捕捉点的OVERLAY。

摄像机摄像芯片:采用专业subpixel CMOS技术。

高精度红外运动捕捉摄像机具备两种全视野模式:1、支持500万像素(2560×1920)情况下,全视野分辨率拍摄速度为700 fps;2、支持100万像素(1280×960)情况下,全视野分辨率拍摄速度为1400 fps。

最大拍摄速度可达10,000 fps;镜头采样频率为10000Hz。

摄像机散热采用超静音、无风扇设计。

摄像机连接方式:采用串联方式,不需要转接器,便于实验室布置。

配置8台高精度红外运动捕捉摄像机,高精度红外运动捕捉摄像机通过红外光采集运动物体标记点的运动轨迹,也可以通过视频功能采集运动物体运动过程中的影像。

系统可最多支持摄影机数量无上限。

系统配备校准器1套:包含T型两颗反光球校正器1个(600mm),L型四颗反光球校正器1个。

摄像机电源:单个电源可给5台摄像机供电。

系统配备 Marker球组合套装1套。包含Ø12.5 mm Marker球及底座、1套上肢标记架、1套下肢标记架、双面胶、运动强力胶带、剪刀、短裤、头带等。所有配件装于铝合金便携箱。

系统提供无线表面肌电仪同步触发设备,用于同步采集肌电数据。

系统配备三维运动数据采集软件1套。

系统提供中英文版专业三维运动数据采集软件,实现摄像机控制、校准、图像采集、运动轨迹分析等多种功能。

系统中软件支持显示每个运动捕捉摄像机的采集区域,便于进行摄像机位置调整。

系统中运动数据采集软件安装和使用不需要软件狗,允许安装电脑数量100台,便于采购单位培训学习、多用户操作

系统中运动数据采集软件提供全部实时的安装、标定、采集及实时处理的工作环境,支持动态及静态标定,并可实时显示,同时不做动静态标定的顺序指定,使用者可根据情况选择,提供自定义标定功能。

系统中运动数据采集软件测试采集前不需要用卡尺等器具测量人体上下肢、腕肘踝膝等维度长度数值,采集系统自动计算。

系统中运动数据采集软件支持二维及三维实时动态显示,并可进行360度旋转调整角度,可任意角度平移画面,可自由缩放棍图显示,点阵图显示,模拟图形显示及客户自定义显示模式支持2D显示,同时摄像机主板支持2D实时追踪功能。

系统中运动数据采集软件支持XYZ坐标显示,全局坐标及自定义刚体的局部坐标均可实时显示/隐藏捕捉区域,自定义捕捉区域的颜色及形式,显示/隐藏虚拟marker及其运动轨迹,实时二维及三维数据,可实现实时插值运算,插值数据自动用虚线显示,自定义插值运算参数多窗口显示,自定义窗口类别包括:2D,3D,图片,数据,视频,图形等。

系统中运动数据采集软件能够同步采集三维测力台数据以及外部肌电设备的肌电数据。

系统提供步态测试自动化报告插件,能够将运动数据采集软件与生物力学分析软件Visual3D无缝对接,通过预置的计算公式,仅需按照规定动作测试,无需操作者再进行计算编辑,即可自动化输出步态研究所需要的全部数据和结果报告。

人体建模仿真系统

 

专业三维建模及生物力学数据分析软件VISUAL-3D支持C3D文件格式,实现运动轨迹分析、灵活的模型创建、建立人体模型和自定义报告模块等多种功能。

VISUAL-3D软件可读取标准C3D格式文件,内置插件支持处理运动采集的其他数据格式。并支持将模拟数据(如测力台、肌电等)整合到C3D文件中,并与运动捕捉数据同时进行处理。

VISUAL-3D软件运动学分析包括:重心、关节点位移、速度、加速度、角度、角速度、角加速度等。

人体三维运动测力系统

 

MARS人体三维运动测力系统能够自动分析测力台采集到的信号,计算指标并提供测量的图像报告。

MARS模块化数据采集分析报告软件中数据在内置数据库中被储存和管理,数据库中的所有数据可进行比较并输出报告。

MARS测试软件内置测试模块25个,可通过力量、无氧耐力、平衡与协调方面来评价运动表现。

MARS软件中每个测试模块的参数和采集设置可以在测试前进行编辑设置。

MARS模块化数据采集分析报告软件支持人体运动评估功能:包括静态平衡评估(身体晃动),动态平衡(重心跟踪轨迹,稳定控制等等)评估,运动与身体变向(步态分析等)评估,快速变向运动和力量与功率测试(所有纵跳等)。

MARS模块化数据采集分析报告软件支持中文版。

三维测力台

 

肌肉力测量仪中数据采集分析软件能够同时控制测力台数量8个,支持内置或外置电荷放大器的两种类型测力台。可测量、存储和分析快速变化的地面反作用力。

肌肉力测量仪中数据采集分析软件能够分析测试3个正交分力:Fx、Fy、Fz和3个正交分力矩:Mx、My、Mz。

三维测力台表面积为600mm×500mm。

三维测力台重量仅8.6kg

三维测力台每块内置4个压电式三维力传感器。

三维测力台力测量范围为: Fx、Fy: -2.5…2.5 kN ; Fz: 0…5 kN

三维测力台力值最大量程为力值最大量程: Fx、Fy:2.5kN ; Fz:5kN。

三维测力台过载能力为Fx、Fy:3kN;Fz:8kN

三维测力台线性度:≤±0.5%FSO;

三维测力台迟滞性:≤0.5%FSO;

三维测力台交互干扰:Fx←→Fy:±2.5%,Fx,Fy→Fz:±2.5%,Fz→Fx,Fy:±0.5%;

三维测力台固有频率:fn(x,y)≈400Hz,fn(z)≈200 Hz

三维测力台灵敏度:Fx,Fy :37.5(mV/N),Fz :18(mV/N)

三维测力台阈值:<250mN

9260AA6三维测力台为一款便携式测力台,同时也可以固定安装。

三维测力台有4个量程范围,4个量程比例为:1:5:10:20,可以根据研究需求选取合适量程。


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