添加生物力学:通过顺序优化从人类运动数据中自动化模型缩放,反向动力学和反向动力学
Keenon Werling1, Nicholas A Bianco2, Michael Raitor2
1Department of Computer Science, Stanford University, Stanford, California.
AddBiomechanics自动化了从运动捕捉数据中分析人类运动,大大减少了处理时间和成本. 这种开源工具可以实现更快,更容易访问的生物力学研究和数据共享.
科学领域:
- 生物力学 生物力学
- 人类运动分析分析
- 肌肉骨模型的建模
背景情况:
- 手动处理运动捕捉数据是耗时且昂贵的.
- 这限制了大规模人类生物力学数据集的创建和共享.
- 自动化这个过程对于推进人类运动和相关领域的研究至关重要.
研究的目的:
- 介绍AddBiomechanics,一种用于自动化和标准化人类运动动态量化的新方法.
- 减少生物力学分析所需的计算时间和专业知识.
- 为了促进大规模,高质量的人类运动数据集的创建和共享.
主要方法:
- 使用线性方法和非凸两级优化来缩放肌肉骨模型和注册标记.
- 采用优化技术来确定体段质量,并完善动力学以实现动态一致性.
- 在之前发布的数据集和合成数据上验证了该方法.
主要成果:
- AddBiomechanics显著减少了处理时间,从大约一天减少到30分钟以下.
- 实现了与专家计算的值和动力学和动力学低误差指标的密切对应.
- 从合成数据中证明了关节动力学和运动学的准确复制.
结论:
- AddBiomechanics为人类运动动态量化提供了一个自动化,标准化和高效的解决方案.
- 该开源平台降低了生物力学分析的进入壁垒,促进了数据共享和协作研究.
- 广泛采用可以加速理解人类运动,疾病和辅助技术的突破.
更多相关视频
08:24Sit-to-stand-and-walk from 120% Knee Height: A Novel Approach to Assess Dynamic Postural Control Independent of Lead-limb
Published on: August 30, 2016
07:43In Vivo Quantification of Hip Arthrokinematics during Dynamic Weight-bearing Activities using Dual Fluoroscopy
Published on: July 2, 2021
相关概念视频
Kinematic Equations: Problem Solving
Mechanistic Models: Compartment Models in Algorithms for Numerical Problem Solving
In individual population analyses, different algorithms are employed, such as Cauchy's method, which uses a...
Simplification of a Force and Couple System: II
Kinematic Equations - III
Using the kinematic equations,...
Kinematic Equations - II
Suppose a car merges into freeway traffic on a 200 m long ramp. If its initial velocity is 10 m/s and it accelerates at 2 m/s2, then the...
Kinematic Equations - I
