美国motionmonitor一站式动作实时捕捉与多源数据实时同步分析系统

之触觉反馈分析系统

   美国MotionMonitor是套一站式交钥匙3D运动捕捉系与分析统，旨在集成各种硬件，包括但不限于运动跟踪器、EMG（肌电图）、测力台、仪器式跑步机、仪器式楼梯、手传感器、EEG脑电图、定量脑电图(quantitative EEG,qEEG)系统、数字视频、事件标记和其他模拟设备、虚拟现实和触觉设备，同时wanquan实时同步采集、分析多源数据。

从丰富分析工具集合中生成的数据可立即通过数据输出的图形显示进行回放。令人惊叹的3D计算机渲染对象动画可以被视为骨架、简笔画或人形。集成使用市场上zui广泛硬件实现对人体运动、大脑活动、眼球运动、肌肉募集和作用在身体上的外力实时测量。

MotionMonitor可以集成和准确定位市场上运动、运动主流厂家硬件，数据wanquan同步。确保您选择的组件协同工作，并使用zui先进的计算机渲染和图形显示实时呈现。数据输出包括关节力和力矩，以及从虚拟环境同步接收的用户定义变量，以及运动和动力学数据，包括用自上而下或自下而上的逆动力学模型计算的联合力和矩。为您du特的研究需求提供quan面、系统化、高质量的数据。

之触觉反馈分析：

●使用触觉设备赋予虚拟物体在沉浸式空间中“触摸”时的质量、硬度和平滑度等特性
● 在运动学习康复练习中提供辅助力量。
● 在适应扰动的感觉运动反馈的神经学研究期间，对手臂和手部运动产生阻力。
● 使用两个触觉设备进行两指抓取物体
●从触觉设备与运动学、EMG 和EEG 数据同步收集力、位置和速度数据。
● 采用MotionMonitor 的专有例程，将触觉位置与虚拟对象和运动学数据共同定位。

上图显示了一个与 Base单元、Ascension Technology 的trakSTAR位置跟踪系统、虚拟现实背投屏幕显示器和 SensAble （3D systems）的 Premium Phantom 1.5触觉设备集成的交钥匙系统。

此处显示的主题是到达由 生成并显示在 SenseGraphic 的 3D-LIW 显示器上的一系列立体目标。
MotionMonitor、3D Systems 和 SenseGraphics AB 合作开发了zui新的虚拟现实沉浸式系统。 现在，立体可视化显示器shou次以集成交钥匙系统的形式提供，

具有触觉反馈、身体跟踪和眼睛跟踪，这些都由 MotionMonitor展现和分析软件提供支持。 这种du特的配置是研究运动控制、机器人和辅助康复研究的里想产品。

硬件特性
基本单元装置通过易使用的下拉菜单简化了沉浸式显示器、头部跟踪器和触觉设备的协同定位。 集成的头部跟踪器为沉浸式显示器提供头部补偿，

以便在观看期间不受限制的头部运动。添加 3D Systems 的任何 PHANTOM 触觉设备系列，为对象的体验提供辅助和/或阻力。
SenseGraphics 3D-LIW 大型立体工作空间尺寸为 800 x 600 毫米。 Infocus 投影仪的 800x600 分辨率和 120Hz 刷新率确保了明亮清晰的图像。
来自 Ascension、Polhemus、Motion Analysis Corp、Qualisys 和 Optotrak 的可选运动跟踪器可轻松集成以监测对象的手、手臂、躯干和头部位置。
A/D 选件提供来自 EMG、EEG 和力传感器的 16 个模拟输入通道。

展现和分析软件

使用简单的下拉菜单在指定颜色、大小和位置的虚拟 3D 空间中呈现多个目标。目标可以在固定位置持续存在，也可以以固定或随机速度从一个位置过渡到另一个位置。目标可以根据用户规范有条件地转换。
应用原始数据或已处理数据的任意组合来驱动跟踪或“追逐”光标。例如，手或手指的位置可用于运动控制研究，而 EMG 信号或关节角度的组合可用于康复目的。
使用修改位置、方向、速度或力的用户定义方程呈现目标和/或光标位置的扰动图像。
添加 PHANToM 触觉手臂以在运动过程中提供辅助力或提供阻力以扰乱手臂和手部的运动。
自动跟踪运动学和动力学数据、刺激响应时间和其他用户定义的数据。只需单击鼠标即可标准化、平均和计算标准偏差。导出原始数据或处理后的数据以用于其他软件。
广泛的直观下拉数据菜单系统wu需编程。用户还可以使用标准数学符号和一整套数学、三角函数、向量和布尔运算符来定义自己的数据。

Phantom® Premium?触觉反馈设备介绍：

Geomagic® Phantom® Premium?（前身为 Sensable Phantom Premium）触觉设备可满足广泛研究和商业应用的要求。

这些高精度设备提供 Phantom 系列中zui大的工作空间和zui高的力，同时提供广泛的力反馈工作空间、各种运动范围和不同的刚度。 Phantom Premium 触觉设备还采用 6DOF 模型，提供六个自由度（3 个平移，3 个扭矩）的输出能力。

Phantom Premium 的运动范围近似于手腕、肘部或肩部的手部运动，可以满足制造验证、机器组件可视化、医学研究和模拟以及各种其他支持触觉的 3D 应用的要求。

3D Systems Phantom® Premium? 触觉设备（原Sensable Phantom Premium）满足广泛的研究和商业应用的要求。 这些高精度设备提供 Phantom 系列中zui大的工作空间和
zui大的力，同时提供广泛的力反馈工作空间、各种运动范围和不同的刚度。 PhantomPremium 触觉设备还提供 6DOF 模型，提供 6 个自由度（3 个平移、3 个扭矩）的输
出能力，适用于虚拟原型制作、维护路径规划和分子建模应用。
Phantom Premium 的运动范围近似于以手腕、肘部或肩部为中心的手部运动，可以满足制造验证、机器组件可视化、医学研究和模拟以及各种其他支持触觉的 3D 应用的要求。
虽然这些型号的设计具有不同的运动范围和规格，但每个型号的构造都旨在通过并行端口 (EPP) 接口实现zui大的耐用性和简单的 PC 连接。 各种各样的末端执行器设备支持选项，包括顶针万向节、手指雪橇、捏合功能等。
这些设备随附的 Open Haptics Toolkit 提供了一个quan面的软件库，以支持使用力反馈快速开发应用程序。Phantom Premium六自由度力反馈装置不但可以沿x轴、y和z轴力反馈，而且
还能以3个转动自由度的模拟转矩力反馈：偏航、俯仰和侧滚。这些自动设备集成六自由度后可提供更为完整的力反馈，使用户可在虚拟配件路径上感觉碰撞、反作用力，或是借助遥控远程的自动控制设备来支持旋转的力量。


Phantom Premium 触觉设备系列包括三种型号：Premium 1.0、Premium 1.5 和 1.5/HF 以及 Premium 3.0。虽然这些型号的设计具有不同的运动范围和规格，但每个型号的构造都具有zui大的耐用性和通过并行端口 (EPP) 接口进行的简单 PC 连接。

1) Premium 1.0 触觉设备:

提供一系列运动，近似于手腕处的手部运动。 该设备包括一个被动手写笔和顶针云台，并提供 3 自由度位置传感和 3 自由度力反馈。 编码器测针万向节可以单du购买，可以测量额外的 3 度位置感应（俯仰、滚动和偏航）。 Premium 1.0 设备通过并行端口 (EPP) 接口连接到 PC。

Premium 1.0 力反馈设备（触觉设备）：提供一系列运动，近似手部围绕手腕旋转运动。该设备由被动式触控笔和顶针平衡环组成，可提供 3 自由度位置感知和 3 自由度力反馈。编码器触控笔平衡环可单du购买，从而额外测量 3 度位置感知（上下翻动、左右晃动、侧向移动）。Premium 1.0 设备通过并行端口 (EPP) 接口连接到 PC。

2）Premium 1.5 触觉设备：

提供一系列运动，近似于在肘部枢轴转动的下臂运动。 该设备包括一个wu源触控笔和顶针万向节，并提供 3 个自由度的位置传感和 3 个自由度的力反馈。 编码器测针云台可以单du购买，可以测量俯仰、滚动和偏航。 还提供 PHANTOM Premium 1.5 HF（强力）设备，包括提供更高力的内置齿轮箱选项。 顶针附件目前不可用。

Phantom Premium1.5和1.5高力（HF）六自由度设备：Phantom Premium 1.5/6DOF 和1.5HF/6DOF提供一系列绕肘部旋转接近下臂的运动。Phantom Premium1.5/6DOF和1.5HF/6DOF力反馈设备有一系列绕肘部旋转接近下臂的运动。这些器件提供三个平移自由度的力反馈，以及在偏航、俯仰和滚转方向三个旋转自由度的转矩反馈。Premium 1.5HF装置包括一个内置的齿轮箱选项，提供更大的力量。1.5/6DOF和1.5 HF/6DOF设备通过并口（EPP）接口连接到PC。提供一系列运动，近似下臂围绕肘部的运动。该设备由被动式触控笔和顶针平衡环组成，可提供 3 自由度位置感知和 3 自
由度力反馈。编码器触控笔平衡环可单du购买，从而测量上下翻动、左右晃动和侧向移动。Phantom Premium 1.5 HF(High Force) 设备也可使用，包括内置齿轮箱选项，可提供更高的力度。顶针附件当前不可用。

3)Premium 3.0 触觉设备:

提供一系列运动，近似于以肩部为中心的quan臂运动。 该设备包括手指滑板或手柄云台（任选其一），并提供 3 自由度位置感应和 3 自由度力反馈。 编码器测针万向节可以单du购买，可以测量额外的 3 度位置感应（俯仰、滚动和偏航）。 编码器-手写笔、手指滑板和手柄云台臂组件也可以单du购买，并且可以由用户安装。 Premium 3.0 设备通过并行端口 (EPP) 接口连接到 PC。

Premium 3.0 力反馈设备：Phantom Premium 3.0 6DOF为较大的力反馈装置，提供绕肩膀旋转接近完整手臂的一个更大的运动范围。提供一系列运动，近似肩部操纵的整个手臂运动。设备包括一个指板或手柄万向节（任选其一），可提供3 自由度位置感知和 3 自由度力反馈。编码器触控笔平衡环可单du购买，从而额外测量 3 度位置感知（上下翻动、左右晃
动、侧向移动）。编码器触控笔、板和手柄万向节手臂装配件也可单du购买，并且可由用户进行安装。Premium 3.0 设备通过并行端口 (EPP) 接口连接到 PC。


是 Innovative Sports Training, Inc. 的商标。PHANTOM 是 SensAble Technologies, Inc. 的商标。

为什么选择该系统：