案例研究: Polhemus 的跟踪系统用于生物力学研究

Skill Technologies的客户群主要是以研究为导向的，因此至关重要的是，它们具有真实实时运动分析的优势。Polhemus的FASTRAK使得他们能够精确地计算出每一个传感器在空间运动时精确的位置和姿态角度。

成立于1991年的先进运动测量有限公司，其前身是Skill Technologies，研发出创新性的实时六自由度运动跟踪分析系统。Skill的产品系列家族包括6D-RESEARCH™, 3D-SPINE™ 和 3D-GOLF™ 广泛用于世界各地的研究机构、医疗诊所、体育运动分析以及教学领域。

运动捕捉市场的需求

作为蒙特利尔和莫斯科奥运会上澳大利亚的奥林匹克体操运动员，菲利普·切特坦对人类运动及其对整个身体的影响有着第一手的了解。此外，作为美国奥林匹克委员会体育科学项目的前工程主管和一家领先的视频运动测量公司的前董事长和联合创始人，他有必要的背景来了解广义真实实时运动分析系统的重要性和必要性。1991年，菲利普·谢特姆和他的兄弟斯蒂芬开办了Skill Technologies公司，其使命是提供市场上最具创新性的生物力学和运动分析系统。

在上世纪90年代初，菲利普·切特坦依靠视频分析来研究它们的生物力学和运动分析系统。在研究更充分地利用六自由度运动跟踪的方法时，菲利普·切特坦意识到实时电磁解决方案将提升他们的软件产品。

“我们在视频运动分析公司有过很多经验，”斯蒂芬·切塔姆说。 我们认为，与Polhemus用其磁性解决方案提供的先进的实时能力相比，视频技术是一种古老的技术。

Polhemus 的解决方案

Skill的客户群主要是面向研究的；因此，至关重要的是，他们有真正的实时运动分析的优势。当小巧的传感器在空间运动时，Polhemus的FASTRAK® 提供给用户精确计算位置和方位的能力。该设备实际上消除了延迟问题，因为它提供了动态的、实时的位置和方位测量。 “Polhemus提供给我们六自由度、实时的运动捕捉” 菲利普·切特坦说，“这对生物力学界和临床世界至关重要。我们的客户没有时间处理市场上其他解决方案所需的大量和繁琐的后处理。Polhemus的动态能力是我们客户成功的组成部分”。

通过6D-RESEARCH这种产品，Skill Technologies提供了一种实时跟踪、量化、显示和记录人体真实三维运动的手段。它提供了一个精确的三维、六自由度系统，实时捕捉运动数据，并充分利用经过渲染的参数化的三维模型进行运动动作的图形动态显示。  6D-RESEARCH允许使用者通过传感器来赋予人体的每一部位的片段。然后对片段进行缩放和定位，创建一个精确的完全渲染的三维图形模型，该模型与被测量的人体同步运动。

这对于Skill不断增长的客户群至关重要，其中包括生物力学、运动学、运动医学、物理治疗、体育指导员和其他方面的领先供应商。例如，康涅狄格州大学的心理学系正在使用6D-RESEARCH来研究姿势控制和肢体本体感觉。在这项研究中，该大学正在研究人体如何知道身体的不同部分别位于哪里。

另一个例子是加拿大艾伯塔大学神经科学分部，用它测量病人手、手腕和手臂的三维震颤，研究帕金森病等疾病。通过能够测量震颤的实际强度，他们可以确定治疗这种疾病所需的精确药物数量，从而为非常昂贵的药物节省了巨大的成本。 一个非常创新性的应用，是Polhemus的FASTRAK 被用于Skill最新的产品3D-GOLF（三维高尔夫）. 三维高尔夫是一种虚拟的高尔夫训练和挥杆分析系统，可供高尔夫教学专业人员使用。它最独特的特点是它的生物反馈能力，这是由Fastrak的实时响应提供的。生物反馈模式利用音频音调来帮助学生听到和感觉“很好的挥杆”。当学生偏离指定的运动包络时，计算机发出嘟嘟声。这有利于更好的教学和更快的学习。

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