幫助科學(xué)家解決神經(jīng)系統(tǒng)、感覺(jué)和肌肉骨骼系統(tǒng)以及身體在物理中的運(yùn)動(dòng)之間的功能聯(lián)系問(wèn)題
人體運(yùn)動(dòng)源于神經(jīng)、肌肉和骨骼系統(tǒng)之間的協(xié)調(diào)互動(dòng)。盡管了解運(yùn)動(dòng)神經(jīng)肌肉和肌肉骨骼功能的潛在機(jī)制,但目前還沒(méi)有對(duì)復(fù)合神經(jīng)肌肉骨骼系統(tǒng)中神經(jīng)機(jī)械相互作用的相關(guān)實(shí)驗(yàn)理解。這是理解人類運(yùn)動(dòng)的主要挑戰(zhàn)。 為了解決這個(gè)問(wèn)題,MotionMonitor開(kāi)發(fā)了綜合多尺度建模平臺(tái),包括肌肉、骨骼和神經(jīng)模型等等。我們使用**的高密度肌電圖 (HD-EMG) 與盲源分離相結(jié)合,將干擾 HD-EMG 信號(hào)識(shí)別到由同時(shí)控制許多肌肉纖維的脊髓運(yùn)動(dòng)神經(jīng)元放電的尖峰列車集合中。我們開(kāi)發(fā)了由體內(nèi)運(yùn)動(dòng)神經(jīng)元放電驅(qū)動(dòng)的多尺度肌肉骨骼建模公式,用于計(jì)算所得肌肉骨骼力的高保真估計(jì)。這將使神經(jīng)控制的肌肉組織如何與骨骼組織相互作用的分析能力qian所未有,因此將為了解神經(jīng)肌肉/骨科ji病的病因、診斷和治liao開(kāi)辟新的途徑。
神經(jīng)科學(xué)和運(yùn)動(dòng)控制的研究受益于內(nèi)置于我們方案的各種硬件和分析。 使用任何 Tobii 頭戴式眼動(dòng)追蹤系統(tǒng)來(lái)捕捉與其他數(shù)據(jù)同步的實(shí)時(shí) 3D 眼動(dòng)數(shù)據(jù)。分析視線交叉點(diǎn)。 使用 Biosemi 或 AntNeuro 硬件捕獲 EEG 數(shù)據(jù)。適用于坐姿、站立和活躍的任務(wù)。根據(jù)其他運(yùn)動(dòng)學(xué)數(shù)據(jù)在 EEG 數(shù)據(jù)中創(chuàng)建用戶定義的興趣點(diǎn)。 實(shí)時(shí)呈現(xiàn)視覺(jué)、聽(tīng)覺(jué)和觸覺(jué)提示。可以使用簡(jiǎn)單的幾何形狀、條形圖或時(shí)間序列圖或特定于應(yīng)用程序的視覺(jué)效果(如紅綠燈)以多種方式呈現(xiàn)用戶定義的視覺(jué)提示。 使用 監(jiān)視器r 與 Unity 和 World Viz 的雙向通信將視覺(jué)反饋擴(kuò)展到虛擬現(xiàn)實(shí)。 3D 可視化可以以多種方式呈現(xiàn)。一些例子包括: 手部實(shí)驗(yàn)室:專為上肢研究設(shè)計(jì)的立體屏幕和桁架系統(tǒng)。為主體提供與屏幕上或屏幕前呈現(xiàn)的 3D 虛擬對(duì)象進(jìn)行交互的能力。 沉浸式顯示器:一個(gè)完整的硬件和軟件解決方案,當(dāng)手臂的可視化被隱藏或擾動(dòng)時(shí),使用同位半鏡屏幕進(jìn)行研究。 綜合研究環(huán)境系統(tǒng) (IRES):與 Bertec 合作創(chuàng)建的研究質(zhì)量環(huán)境。配備帶 3D 動(dòng)作捕捉系統(tǒng)和儀表跑步機(jī)的沉浸式 VR 圓頂。
在運(yùn)動(dòng)物體的關(guān)鍵部位設(shè)置跟蹤器,由系統(tǒng)捕捉跟蹤器位置,再經(jīng)過(guò)計(jì)算機(jī)處理后得到三維空間坐標(biāo)的數(shù)據(jù)。當(dāng)數(shù)據(jù)被計(jì)算機(jī)識(shí)別后,可以應(yīng)用在動(dòng)畫(huà)制作,步態(tài)分析,生物力學(xué),人機(jī)工程等領(lǐng)域。
眾所熟知的電影《阿凡達(dá)》就是全程運(yùn)用動(dòng)作捕捉技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)的,動(dòng)作捕捉技術(shù)在電影中的結(jié)合,具有里程碑式的意義。其他運(yùn)用動(dòng)作捕捉技術(shù)拍攝的電影角色還有《猩球崛起》中的猩猩凱撒,以及動(dòng)畫(huà)《指環(huán)王》系列中的古魯姆,都為動(dòng)作捕捉大師安迪·瑟金斯飾演。
動(dòng)作捕捉系統(tǒng)中常用的就是(馬克點(diǎn))的光學(xué)動(dòng)作捕捉。就是在演員身上粘貼能夠反射紅外光的馬克點(diǎn),通過(guò)攝像頭對(duì)反光馬克點(diǎn)的追蹤,來(lái)對(duì)演員的動(dòng)作進(jìn)行捕捉。
這種方式對(duì)動(dòng)作的捕捉精度高,但環(huán)境要求也高,并且造價(jià)昂貴,屬于好萊塢大片的拍攝利器。
▲身上的小白點(diǎn)就是