在认知上具有挑战性的着陆任务中,IMU和基于手机的无标记系统对下肢动力学的同时有效性
Filippo Bertozzi1, Claudia Brunetti2, Pietro Maver2
1E4Sport Lab, Politecnico di Milano, Lecco 23900, Italy.
Journal of biomechanics
|August 8, 2025
概括
惯性测量单元 (IMU) 和基于电话的系统显示出与基于标记器的系统相比较的斜腰平面下肢运动,但对于伤害风险查的关节和平面的有效性各不相同.
科学领域:
- 生物力学 生物力学
- 运动科学 运动科学 运动科学
- 运动捕捉技术的技术.
背景情况:
- 基于光电子标记的运动捕捉系统 (OMS) 是体育伤害风险查的标准,但有缺点.
- 像惯性测量单位 (IMU) 和无标记系统这样的替代技术提供了潜在的优势.
- 验证这些替代系统与OMS的准确性对于其采用至关重要.
研究的目的:
- 评估Xsens IMU和基于手机的OpenCap系统在下肢动力学方面的并发有效性.
- 在具有挑战性的着陆任务中,将这些系统与基于光电子标记的运动捕捉系统 (OMS) 进行比较.
- 为了评估非接触伤害风险查的动力学数据的精度.
主要方法:
- 30名竞技运动员进行了计划外的跳地跳跳任务.
- 使用OMS,Xsens IMU和OpenCap.同时记录下肢动力学.
- 使用布兰德-阿尔特曼图表,RMSE,NRMSE,CMC和统计参数映射 (SPM) ANOVA评估了有效性和一致性.
主要成果:
- 射手平面运动波形显示所有系统之间非常强的相似性 (CMC>0.85).
- 膝盖曲表现出最小的误差和偏差 (NRMSE ≤ 10%),而部旋转显示出最少的一致性.
- 统计参数映射 (SPM) 揭示了大多数变量在接触阶段系统之间的显著差异.
结论:
- 基于IMU和基于电话的系统为OMS提供了可比的斜平面下肢动力波形.
- 存在大小差异,特别是在部曲方面,在横向和正面平面上有效性有限.
- 在使用IMU和基于电话的系统进行伤害风险查时,变化和系统错误需要仔细考虑.
