NDI optotrak步态体态分析系统--北京圣思特科技有限公司
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测力台系统技术方案
测力台系统是人体运动动力学分析、平衡试验、步态分析不可或缺的工具,可实现多个测力 台的信号同步采集分析,也可与表面肌电测试系统、三维运动图像解析系统、压力分布测试 系统、多种传感器等兼容同步使用进行步态分析。 型号:Bertec FP4060-07-1000 Bertec 三维测力台内置 六个高精度力学传感器,可实时采集作用在平台上的力学信号,可 以直接得到以下力学参数: Fx、Fy、Fz,Mx、My、Mz,三维力矢量,压力中心(COP), 并可通过 C-motion Visual 3D 软件计算各种动力学参数,数字滤波和频谱分析,质心位置、 速度和加速度等;通过逆向动力学分析, 还可以得到关节合力、关节力矩及功率等。本测力台还有良好的开放性和兼容性,可直接集 成到 NDI 运动测量系统中,进行同步数据采集和分析。 一、Bertec FP4060-07-1000 工作条件 1.电源电压:100~240VAC,50/60Hz,2.5A; 2.工作温度:-20°C~+60°C; 3.相对湿度: 0---80% 4.仪器运行的持久性:支持长时间的持续工作,可保持良好的稳定性和重复性。
线性度: +/- 0.2%FSO 滞后度: +/- 0.2%FSO 压力中心误差: +/-1.0mm 三、三维测力台技术特点 内置 6 个高精度力学传感器,可实时采集作用在平台上的力学信号; 可直接得到作用在平台上的 Fx、Fy、Fz,Mx、My、Mz,三维力矢量,压力中心(COP); 信号数据输出格式支持三维运动测量系统数据采集软件的接口,以进行力学数据与运动数据 的同步采集和处理; 信号数据输出格式支持人体运动分析软件的接口,以通过人体运动分析软件计算摩擦系数, 数字滤波和频谱分析,计算质心位置、速度和加速度等; 测力台还具有良好的开放性和兼容性,可直接集成到三维运动测量系统中,进行同步数据采 集分析。
上视图
等轴测图
前视图
Visual 3D 系统特点 VISUAL3DTM——用于分析源于运动捕捉系统采集的三维数据 1.作为世界领先的、最先进的三维步态/体态(运动学和动力学)分析软件,Visual3DTM 在 科研与临床应用中获得了巨大的成功,它提供了对三维运动捕捉数据从模型建立、分析到报 告生成的总体解决方案。 Visual3DTM 与 NDI Optotrak Certus 运动测量分析及 Bertec 三维测力平台紧密结合,可帮助 研究人员灵活地控制数据的采集与分析。
数字通道输出
TTL 电平 数字模式
连续或定时脉冲(跳线选择)
信号传输
分时复用的脉幅调制
传输介质
Baidu Nhomakorabea
屏蔽电缆
电缆长度
3-50m(标准的为 10m) 物理参数:
主放大器
重量
3.6 kg 大小
48×30×4.5 cm 安装
19” 设备架 或者 置于台面 便携单元组件
重量
240 g 大小
14×8×4.5 cm 前置放大器
重量
3.5 g (前置放大器+引线) 大小
13 g(配备电缆和连接器)
3.2×1×0.4 cm 退货政策
30 天(全额退款) 工作环境:
环境温度
+10℃ - +40℃ 相对湿度
10% - 75% 大气压
700 hPa -1060 hPa NDI optotrak 系统连接图:
应用程序开发 Application Programe'sm ' Interfacec
模型创建 具有 6 个自由度的身体段 支持 Marker 集 支持 Helen Hayes/Newington 为虚拟 Marker 点、虚拟肢体段、肌肉相连部分以及多组段的足和手的标记定义 灵活的自定义段与 Marker 集的混合模型 关节力、角度及矩等 模型工作流程个性化
分析 选择最优的分析集 可发展用户自定义的过滤器与数据转换器 图形化表示动力学和运动学,可根据测量数据进行运动学、动力学计算; 自由提取报告内容; 统计分析; 流程自动化; 模板再利用; 可输出位图、AVI 和 SVG,同时可输出位移、速度、加速度、角度、角速度、角加速度、关 节力等信息。
Bortec AMT 8 通道表面肌电测量仪的技术参数,物理参数和工作环境要求 技术参数: 产品编码 AMT-8(Analog Multiplex Telemetry) 输入模式 差分器(双电极)10 Gohm 响应频率 10-1000Hz, -6dB 共模抑制 115dB (在响应频率为 60Hz 时) 可变增益 1-3(连续的) 信道串音 在响应频率为 100Hz,所有的通道都使用时,大于-50dB 噪声 4.5μ V r.m.s. (响应频率在 10Hz-3kHz) 噪声测量 输入端对地短路 输出信号振幅 单端,最大 8.0 Vpp,无修剪 输出连接器 标准 BNC
数据和信号处理 可阅读所有标准 c3d 格式文件,也可处理运动捕捉的其他数据格式 自动步态事件识别 最优的三维跟踪 实时的数据流 图形与数据的快速浏览 肌电分析 自定义衡量标准、阈值及过滤器 可与 Matlab 进行数据的自由传输 脚本与工作流程的自动化 同步视频播放 记录的力和力矩可以应用到身体任意段
Bortec AMT 8 通道表面肌电测量仪 Bortec AMT 8 通道表面肌电测量仪主要特点: 采集部分体积小、重量轻、便于携带 采样频率高
独特的降噪处理技术,抗干扰能力强 肌电信号实时检测、存储 先进的信号处理技术,原始数据可根据用户需要,采用多种格式保存 可实用调用数据进行二次开发 操作简单、使用方便 Bortec AMT 8 通道表面肌电测量仪的构成 主放大器单元(Main Amplifier Unit) 便携单元(Portable Unit) 预放大器和电极(Pre-amplifier and Electrode) 电源包(Battery Pack)
二、Bertec FP4060-07-1000 性能数据参数
测量原理:压变式原理,即可以精确测试动态力,同样适用于静态力的测试 台面采用优质铝合金 宽度:400mm 长度:600mm 高度:75mm 质量:大于 35kg Fx,Fy 量程:2500N Fz 量程:5000N Fx,Fy 过载保护:量程 1.5 倍 Fz 过载保护:量程 1.5 倍 Mx 量程:1500 N-m My 量程:1000 N-m Mz 量程:750 N-m Mx 过载保护:量程 1.5 倍 My 过载保护:量程 1.5 倍 Mz 过载保护:量程 1.5 倍 Fx,Fy 方向固有频率:550Hz Fz 方向固有频率:340Hz Fx,Fy 灵敏度:0.44N/mv Fz 灵敏度:0.89N/mv Mx 灵敏度:0.2N-m/mv My 灵敏度:0.18N-m/mv Mz 灵敏度:0.1N-m/mv Fx,Fy,Fz 各方向串扰:0%
可以制作并跟踪虚拟 Marker 无线 Marker—SmartMarker,方便被测人体自由活动 Optotrak™三维运动测量系统是世界上精度最高的三维运动测量系统,其精度和重复性得到 美国长岛大学和美国堪萨斯大学的实验验证,两验证报告发表分别在 2006 年第一期国际 《医学工程与技术杂志》和 2007 年国际《生物力学杂志》上。 Precision and repeatability of the Optotrak 3020 motion measurement system Accuracy of an optical active-marker system to track the relative motion of rigid bodies 近几年,国际上应用 Optotrak®三维运动测量系统所从事的科学研究,在《自然》上共发表 八篇文章,在《科学》上发表一篇文章。研究领域涉及了运动功能障碍评估、运动控制、运 动协调、神经修复等多个领域。 制造商---NDI 公司获得 ISO9001 质量管理体系认证 产品的精度得到美国 NIST(National Institute of Standard Technology )校验,校验执行标准: 美国国家标准 ASME B89.4.1-1997 和 ISO/IEC 17205:2005
NDI 三维运动测量系统提供二次应用开发程序接口(API),允许用户根据需 要编写软件,进行二次开发工作。 1)开放实时数据端口,并提供接口函数及应用文档; 2)提供二次开发工具,实现用户自定义任务; 3)提供基于 C/C++语言函数库和源程序,用于系统应用开发和软件编制;
NDI 步态/体态分析系统结合人体测量学、生理解剖等可以得到以下的相关参数: 1. 步频、步幅、步速、步长、步宽、支撑期、摆动期、双支撑期、下肢各关节位移、速度、 角度,关节屈曲/伸展、内旋/外旋、内收/外展。 2. 关节合力、关节力矩及功率。 3. 肌肉的肌电原始信号、应激激活状态的起始时间,肌电积分,信号的各种频谱分析,肌 肉疲劳分析等。
2.优点
数据兼容性——可处理标准的 c3d 文件,并支持运动捕捉其他数据格式。能够将模拟数据(如 测力台、肌电以及电脑等)整合到 c3d 文件中,并与运动捕捉数据同时进行处理。 省时省力——对运动捕捉数据进行自动分析与报告,节省了大量的处理时间,输出不同形式 内容丰富的报告。 协作性——V-3D 为方便数据输入采用开放的 c3d 标准,医生、研究人与啊、理疗师可共享 数据和分析文件,不受系统限制。 精确性、可靠性与灵活性——V-3D 被应用到实际的临床中,获得了巨大的成功,集成化的 模型构建器和报告系统与自定义的 marker 集以及开放源的 SDK 的结合,使得 V-3D 软件成为 精确分析工具的首选软件。V-3D 软件与 Matlab,NDI 软件相结合,可获得更强大的功能。
NDI 步态/体态分析系统的临床应用
1.骨科:关节置换、足内翻、足外翻、足下垂、足趾卷曲、拇指背伸、膝塌陷步态、膝僵直、 膝过伸、膝屈曲、髋过屈、髋内收过度、髋屈曲不足、脊柱功能分析; 2.神经内科:小儿脑瘫、偏瘫、帕金森综合症; 3.康复科:康复方案制订、康复过程监测、康复效果评估。
NDI OPTOTRAK 系统特点
单台 Optotrak Certus 定位传感器标准测量距离为 7m,系统最多可扩展到 8 台定位传感器,并 可统一成单一坐标系 精度最高可达 0.1mm RMS,分辨率 0.01mm.. 数据可实时采集和显示 最多可支持 512 个 Marker; Marker 最大发光频率为 4600 Hz;系统最大采样频率为 1500 Hz; Marker 主动发光,可自动识别;最小 Marker 直径 4mm。 可进行三维 3D/六维 6D 自由度测量 可同时用作动态和静态测量,具有广泛的应用领域
NDI optotrak 步态体态分析系统
步态体态分析是利用生物力学的概念、手段、方法和人体解剖学、生理学知识,借助现代计 算机技术和图形图像技术,对人体行走的功能状态进行对比分析的研究方法。
NDI 步态/体态分析系统由 NDI 三维运动测量系统 ,Bertec 测力平衡系统和 Bortec 表面肌 电系统和 Visual 3D 步态/体态分析软件四个部分组成,可以运用各种测试手段对人体行进 和运动中的各种参数进行适时采集和处理(如脚与地面之间的相互作用力,各关节点在空间 的坐标位置等)并在此基础上计算出某些反映人体步态特点的特征参数(如关节角度,质心 位移,肌肉产生的内力矩及肌肉功率等),从而实现对人体运动功能进行定量分析。NDI 步 态/体态分析系统具有安全、无创、可靠、精度高等优点。