XsensForceShoe足部3D动态测量

Xsens ForceShoe 足部3D动态测量系统（仅限于研究使用）

Xsens ForceShoe 能够在动态设置中进行完整的运动学和动力学测量，即使在外部实验室设置中也能够综合分析力和力矩，例如在工厂或运动场上。 Xsens ForceShoe是一个独特、完整的动态系统，适用于对足下力和力矩3D测量，并测量足的3D运动学。

完整的测量系统包括Xsens运动跟踪器（MTX）和六自由度力传感器，内置于先进的轻量化碳纤维鞋中，无论是在实验室内还是外秒，行动完全自由。收集来自ForceShoe的数据，时间同步并使用Xsens Xbus Master通过无线方式传输到PC机。采用包含MT Manager的简单易用的MT SDK，所有测量数据实时可用。

ForceShoe独立于外部设备；是从事涉及连续跨步，很难再造实验室环境的研究和临床试验的理想选择。

Xsens已从荷兰屯特大学的P.H. Veltink教授获得ForceShoe产品背后技术的授权，其为3D动态测量技术领域的一个领先团队，公司目前正在临床、人体工程学和体育应用方面对该项技术展开更广泛的研究。

目前研制的ForceShoe属于原型状态，并没有作为Xsens公司的标准产品出售。该款商业化原型产品仅供研究使用，目的是为了对该项技术深入研究，以促进将来的更广泛应用。

ForceShoe开发工具包是一个紧致的携带盒，其中包括：

硬件

• 1双ForceShoes鞋
• 每双鞋2 个MTX
• 每双鞋2个称重传感器
• 1根Xbus Master线
• 1个USB蓝牙收发器

  软件

• MT Manager 管理软件
• MT软件开发工具包

    
  实时3D力[N]和3D力矩[Nm] ，MT Manager中

  Xsens ForceShoe完全动态化，穿上该鞋可任意行走。 生物机械学家们可以领略到这项革命性的生物力学研究带来的意义。以前从未可能创建实际连续行走平均10步的统计。

  ForceShoe 可对足下力和力矩进行3D测量，并测量足的3D运动学。

  力和运动学硬件内置于ForceShoe鞋底中。数据时间同步化并使用Xsens Xbus Master (XM)通过无线方式传输到PC机。使用专用Xsens软件，所有收集到的数据可以实时浏览并记录/保存作进一步处理。

  应用

• 生物力学
• 康复
• 体育
• 人体工程学
• 步态分析

   

  产品特点

• 运动自由 ——任何地方使用，室内或办公室外，不要求在实验室内 ——便携箱设计，运输方便
• 无线数据传输
• 无数据丢失 ——无阻塞或视线限制 ——足位置无特殊需要 ——鞋内不需要内置力板获得完整的足步
• 完全集成力和惯性传感器
• 每一踏步的3D力、力矩、加速度和转弯速率来自：结合额外的MTX测量其他身体部位的运动学
• 产品设计中一种特殊的机械结构使行走过程中容易“滚降”
• 使用便利 ——直观的Windows软件方便实时浏览、登录和导出 ——文本导出轻松导入至许多应用软件 ——提供实例代码的SDK促进所有级别组件数据的实时访问
• 传感器融合算法，确保高精度、无偏离的输出

  *当然不包括步态初始化和终止步伐

  技术特点

• 3D动态测量：力、力矩、加速度、角速度和磁场
• 通过装在身上的集线器进行无线数据传输(Xbus Master)
• 结合额外的MTX测量其他身体部位的运动学
• 任何地方使用，室内或办公室外，不要求在实验室内
• 完全集成力和惯性传感器
• 高精确度的MEMS惯性传感器
• 鞋内不需要内置力板获得完整的足步
• 不会由于足位置不完全导致数据丢失
• 每一踏步完整和正确的3D力和力矩
• 调查每一步的步幅不对称性
• 特殊的机械构造易于行走过程中的“滚降”
• 模块化设计
• 重量相当于登山鞋

  开发工具包

  ForceShoe使用Xsens MT Manager软件收集和显示实时3D定位、3D惯性和6自由度力传感器组件的数据。能够以图形格式重放记录的数据，并导出ASCII文件作进一步的分析。

  MT Manager软件具有以下特点

• 直观的用户界面
• 实时图形数据可视化和导出： ——3D角速度（deg / s） ——3D加速度（m/s2） ——3D地球磁场（a.u.） ——3D定位 ——（四元数或欧拉角度）
• 3D力（N）
• 3D力矩（Nm）
• 轻松地记录并保存数据
• 数据导出为ASCII文本作进一步处理

  MT软件开发工具包（MT SDK） MT SDK是一个软件包，用户可用于进行ForceShoe数据的实时访问。SDK可访问各级数据（3D方向、3D校准惯性、力和力矩传感器的数据），使应用程序开发人员能够创建自己的特殊环境进行可视化、记录和处理。为促进这一进程，提供的示例代码：

• Matlab
• Excel
• C/C++

  MT SDK兼容Windows 7，部分支持Linux系统