Cảm biến quán tính là gì? Các công bố khoa học về Cảm biến quán tính
Cảm biến quán tính là một loại cảm biến không tạo ra dòng điện nguồn ra khi chuyển động được áp dụng lên nó. Thay vào đó, cảm biến quán tính dùng các phép đo lự...
Cảm biến quán tính là một loại cảm biến không tạo ra dòng điện nguồn ra khi chuyển động được áp dụng lên nó. Thay vào đó, cảm biến quán tính dùng các phép đo lực để phát hiện và đo lường chuyển động, gia tốc, và hướng của vật thể.
Cảm biến quán tính thường được sử dụng trong các thiết bị điện tử như điện thoại thông minh, máy tính bảng, máy ảnh, và các thiết bị đo lường và điều khiển. Cảm biến quán tính có thể được sử dụng để nhận biết chuyển động của đối tượng trong không gian 3D, điều khiển trò chơi video, hoặc theo dõi hành động thể thao.
Cảm biến quán tính có thể được sản xuất từ các vật liệu như silic, polymer, hoặc kim loại, và có thể đo lường các yếu tố như gia tốc, gia tốc góc, dộ rung, và hướng. Các ứng dụng của cảm biến quán tính đã mở ra nhiều cơ hội cho cả ứng dụng kỹ thuật và tiện ích hàng ngày.
Cảm biến quán tính có thể được chia thành hai loại chính: cảm biến gia tốc (accelerometer) và cảm biến gia tốc góc (gyroscope). Cảm biến gia tốc đo lường gia tốc theo các trục không gian, trong khi cảm biến gia tốc góc đo lường tốc độ góc hoặc gia tốc góc.
Cảm biến quán tính còn có thể sử dụng trong việc đo lường rung động và hướng, như trong các thiết bị đo lường độ rung trong công nghiệp, máy bay không người lái, và thiết bị y tế.
Một ứng dụng phổ biến của cảm biến quán tính là trong ngành công nghiệp ô tô, nơi chúng được sử dụng để đo lường tốc độ, hướng, và lực tác động lên xe. Cảm biến quán tính cũng đóng vai trò quan trọng trong công nghệ điều khiển tự động, robot và thiết bị tự động hóa.
Tính linh hoạt và đa dạng của cảm biến quán tính đã làm cho chúng trở thành một phần quan trọng của nhiều thiết bị và ứng dụng kỹ thuật khác nhau trong thời đại công nghệ hiện đại.
Cảm biến quán tính cũng được sử dụng rộng rãi trong ngành công nghiệp hàng không vũ trụ. Chúng có vai trò quan trọng trong việc đo lường và điều khiển chuyển động của tàu vũ trụ, tàu vận tải không gian, và thiết bị không gian khác.
Ngoài ra, cảm biến quán tính còn được dùng trong y tế để theo dõi chuyển động và hoạt động của bệnh nhân, đo đạc và theo dõi hoạt động vận động, và trong các thiết bị hỗ trợ như bộ đếm bước.
Gần đây, công nghệ cảm biến quán tính đã phát triển đáng kể trong lĩnh vực thực tế ảo và thực tại ảo. Chúng được tích hợp vào các thiết bị như kính thực tế ảo và bộ điều khiển chuyển động, cho phép người dùng tương tác và trải nghiệm môi trường ảo một cách tự nhiên hơn.
Tính nhạy cảm và đa năng của cảm biến quán tính đã mở ra nhiều cơ hội mới trong nhiều lĩnh vực, từ công nghiệp đến giải trí và y tế, và có thể được dự kiến sẽ tiếp tục phát triển trong tương lai.
Danh sách công bố khoa học về chủ đề "cảm biến quán tính":
Cảm Biến Vị Giác Tiên Tiến Dựa Trên Lipid Nhân Tạo Với Tính Chọn Lọc Toàn Cầu Đối Với Những Chất Vị Cơ Bản Và Tương Quan Cao Với Điểm Vị Giác Dịch bởi AI Nghiên cứu và phát triển (R&D) hiệu quả cùng với việc kiểm soát chất lượng nghiêm ngặt đối với các loại thực phẩm, đồ uống và sản phẩm dược phẩm đòi hỏi đánh giá vị giác khách quan. Các cảm biến vị giác tiên tiến sử dụng màng lipid nhân tạo đã được phát triển dựa trên các khái niệm về tính chọn lọc toàn cục và sự tương quan cao với điểm vị giác của con người. Những cảm biến này phản ứng tương tự với các vị cơ bản tương tự, mà chúng định lượng với sự tương quan cao với điểm vị giác. Sử dụng những đặc điểm độc đáo này, các cảm biến có thể định lượng các vị cơ bản như mặn, chua, đắng, umami, chát và độ phong phú mà không cần phân tích đa biến hay mạng lưới thần kinh nhân tạo. Bài bình luận này mô tả tất cả các khía cạnh của những cảm biến vị giác dựa trên lipid nhân tạo, từ nguyên tắc phản ứng và phương pháp thiết kế tối ưu đến các ứng dụng trong thị trường thực phẩm, đồ uống, và dược phẩm.
Sensors - Tập 10 Số 4 - Trang 3411-3443
#cảm biến vị giác #lipid nhân tạo #lựa chọn toàn cầu #vị cơ bản #tương quan với điểm vị giác #thực phẩm #đồ uống #dược phẩm
Phản ứng điện quang của photoconductor kim cương đơn tinh thể trong cấu hình chuyển tiếp Dịch bởi AI Kim cương đã được xác định là một vật liệu rất hứa hẹn cho việc phát hiện tia X và tia cực tím. Trong bức thư này, một thiết bị photoconductive dựa trên kim cương đơn tinh thể homoepitaxial dày 500μm được thử nghiệm. Các phép đo photoconductive trong các cấu hình đồng phẳng và chuyển tiếp đã được thực hiện để xác định độ nhạy của thiết bị trong khoảng phổ 140–250 nm. Các giá trị độ nhạy rất cao đã đạt được ở cả hai cấu hình. Độ nhạy trong cấu hình chuyển tiếp cao ít nhất gấp 300 lần so với cấu hình đồng phẳng.
Applied Physics Letters - Tập 86 Số 21 - 2005
#kim cương #cảm biến tia cực tím #photoconductor #độ nhạy #cấu hình chuyển tiếp
Tính chất quang học "biên đỏ" của lá ngô từ các chế độ ni-tơ khác nhau Dịch bởi AI
IEEE International Geoscience and Remote Sensing Symposium - Tập 4 - Trang 2208-2210 vol.4
Các phổ quang học có độ phân giải cao (<2 nm) và các phép đo sinh lý học đã được thu thập từ lá ngô ở các ô thí nghiệm với bốn mức độ bón phân ni-tơ: 20%, 50%, 100% và 150% mức tối ưu. Các phổ phản xạ (R), truyền qua (T), và hấp thụ (A) đã được thu thập cho cả hai bề mặt lá bên trên và bên dưới. Mối quan hệ mạnh nhất giữa hóa học lá và các tính chất quang học đã được chứng minh cho hàm lượng C/N và hai tham số quang học liên quan đến "điểm uốn biên đỏ" (REIP): 1) cực đại đạo hàm bậc một không chuẩn hóa (Dmax) xảy ra giữa 695 và 730 nm (Dmax/D744); và 2) bước sóng liên quan đến Dmax (WL của REIP). Một sự gia tăng phi tuyến tính trong tỷ lệ Dmax/D744 theo hàm lượng C/N đã được quan sát cho tất cả các tính chất quang học (r/sup 2/ = 0.90-0.95). Tương tự, một sự giảm phi tuyến tính trong WL của REIP theo hàm lượng C/N đã được quan sát cho tất cả các tính chất quang học (RT, RB, TT, và AT) (r/sup 2/ = 0.85-0.96). Tỷ lệ Dmax/D744 đã tăng lên khi WL của REIP giảm từ /spl sim/730 đến 700 nm, với các đường cong cho mỗi tính chất quang học thể hiện các mức độ phi tuyến tính khác nhau.
#Ni-tơ #Hình ảnh quang học sinh học #Quang học phi tuyến #Cảm biến quang học #Phòng thí nghiệm #Bộ Nông nghiệp Hoa Kỳ #Thảm thực vật #Phân bón #Độ phản xạ #Vật lý
HIỆU QUẢ CỦA TRỰC QUAN HÓA DỮ LIỆU TỪ THIẾT BỊ ĐEO CẢM BIẾN: GÓC NHÌN TỪ NHÂN VIÊN Y TẾ QUA NGHIÊN CỨU ĐỊNH TÍNH
Tạp chí Y học Việt Nam - - 2023
Mục tiêu: Đánh giá hiệu quả của bảng thông tin Insight Hub trong việc trực quan hóa dữ liệu từ thiết bị đeo cảm biến Fitbit Charge 5 trong hỗ trợ nhân viên y tế chăm sóc và điều trị người bệnh. Đối tượng và Phương pháp nghiên cứu: Nghiên cứu định tính, phỏng vấn sâu 15 nhân viên y tế tham gia nghiên cứu sử dụng bộ câu hỏi có cấu trúc. Kết quả: Insight Hub mang lại nhiều lợi ích cho nhân viên y tế: giao diện thân thiện, tổng hợp dữ liệu hiệu quả và khả năng tùy chỉnh theo nhu cầu. Tuy nhiên, Insight Hub cũng tồn tại những bất lợi, bao gồm mất dữ liệu và độ chính xác không cao, hiển thị thông tin chưa rõ ràng và khả năng bị mất kết nối. Kết luận: Insight Hub có ý nghĩa quan trọng đối với nhân viên y tế trong việc tổng quan hóa thông tin và hỗ trợ đưa ra quyết định chăm sóc và điều trị, tối ưu hóa quy trình làm việc và cải thiện giao tiếp. Insight Hub được tiếp tục phát triển và nghiên cứu trong tương lai để áp dụng rộng rãi trong các cơ sở chăm sóc sức khỏe.
#trực quan hóa dữ liệu #thiết bị cảm biến thông minh #nhân viên y tế #quyết định lâm sàng.
Phân loại chuyển động cho người dùng thiết bị hỗ trợ đi lại có hai bánh trước
Cảm biến quán tính (Inertial Measurement Unit – IMU) hiện đang được sử dụng rất rộng rãi trong nhiều lính vực của kỹ thuật và đời sống. Bài báo này đề xuất một thuật toán để phát hiện và phân loại chuyển động cho người dùng thiết bị hỗ trợ đi lại (walker) có 2 bánh trước bằng cách kết kết hợp việc phát hiện chuyển động liên quan đến việc nhấc walker lên sử dụng cảm biến quán tính và phát hiện chuyển động liên quan đến việc lăn walker trên mặt đất sử dụng encoder. Việc phát hiện và phân loại chuyển động là rất cần thiết trong việc ước lượng các thông số bước đi cũng như đánh giá tình trạng sức khỏe của người già, người cần hỗ trợ đi lại. Các kết quả phân tính về định tính và định lượng thông qua thí nghiệm thực tế cho thấy thuật toán hoạt động ổn định và đạt độ chính xác cho phép.
#cảm biến quán tính #IMU #phân loại chuyển động #walker #phát hiện chuyển động
Xây dựng thuật toán định vị quán tính để ước lượng chuyển động cho khung tập đi có hai bánh trước
Việc ước lượng quỹ đạo chuyển động của khung tập đi (walker) là rất cần thiết trong việc ước lượng các thông số bước đi cũng như đánh giá tình trạng sức khỏe người sử dụng khung tập đi. Bài báo này đề xuất phương pháp xây dựng thuật toán định vị quán tính (INA) để ước lượng chuyển động cho khung tập đi có 2 bánh trước. Trên khung tập đi này có gắn 1 cảm biến quán tính (IMU) tại vị trí bất kỳ và 2 encoder gắn với trục của 2 bánh. Chúng tôi sử dụng các thông tin từ IMU để xây dựng mô hình cho bộ lọc Kalman dùng trong định vị quán tính. Thông tin từ các encoder được sử dụng như giá trị đo nhằm xây dựng các phương trình cập nhật cho bộ lọc Kalman. Chúng tôi đã tiến hành các thí nghiệm để đánh giá độ chính xác của thuật toán đề xuất. Các kết quả phân tích về định lượng thông qua thí nghiệm thực tế cho thấy thuật toán hoạt động đạt độ chính xác cao (> 98%).
#IMU #Cảm biến quán tính #định vị quán tính #khung tập đi #bộ lọc Kalman
Kết hợp cảm biến khoảng cách và cảm biến quán tính trong hệ thống đo từ xa
Cám biến quán tính (Inertial Measurement Unit – IMU) hiện đang được sử dụng rất rộng rãi trong nhiều lính vực của kỹ thuật và đời sống. Bài báo này đề xuất một hệ thống đo xa sử dụng một cảm biến khoảng cách dùng laser kết hợp với một cảm biến quán tính (IMU). Bằng cách kết hợp phân tích và tính toán quỹ đạo chuyển động của hệ thống (được ước lượng từ dữ liệu của cảm biến quán tính) và khoảng cách từ hệ thống đến các điểm cần đo (đo được từ cảm biến khoảng cách), ta có thể tính được tọa độ không gian của các điểm cần đo. Từ các dữ liệu đó có thể tính toán các thông số hình học khác như khoảng cách, góc, diện tích... Kết quả thực nghiệm cho thấy khả năng ứng dụng thực tế của hệ thống được đề xuất
#đo xa #cảm biến quán tính #cảm biến khoảng cách #bộ lọc Kalman #đo chiều dài từ xa
Xây dựng bộ lọc Kalman mở rộng cho thuật toán định vị quán tính
Cảm biến quán tính (IMU) ngày càng được ứng dụng rộng rãi trong ước lượng chuyển động sử dụng thuật toán định vị quán tính (INA). INA dựa trên nguyên tắc kết hợp tích phân hai lớp của gia tốc và tích phân của vận tốc góc. Tuy nhiên việc sử dụng nguyên lý tích phân sẽ làm cho sai số ước lượng tích lũy rất nhanh theo thời gian do nhiễu của các thành phần trong cảm biến. Trong bài báo này chúng tôi trình bày việc xây dựng INA sử dụng bộ bộ lọc Kalman mở rộng để nâng cao độ chính xác của việc ước lượng quỹ đạo chuyển động của đối tượng. Ngoài ra, bài báo còn phân tích rõ hạn chế và giới thiệu một số phương pháp phổ biến để nâng cao độ chính xác của INA sử dụng bộ lọc Kalman mở rộng.
#IMU #Cảm biến quán tín #định vị quán tính #Kalman mở rộng #bộ lọc Kalman
Phát triển cảm biến độ nghiêng trọng lực dựa trên giao thoa nguyên tử cho các phép đo trọng lực từ không gian Dịch bởi AI
Applied Physics B - Tập 84 - Trang 647-652 - 2006
Những tiến bộ gần đây trong giao thoa nguyên tử lạnh đã dẫn đến một phương pháp mới cho việc cảm biến quán tính nhạy cảm. Việc nâng cao hiệu suất đáng kể của các cảm biến dựa trên giao thoa nguyên tử lạnh được kỳ vọng khi vận hành trong môi trường vi trọng lực ngoài không gian. Dựa trên các kỹ thuật giao thoa nguyên tử lạnh, chúng tôi đang phát triển một máy đo gradient trọng lực lượng tử cho việc lập bản đồ trường trọng lực toàn cầu dựa trên vệ tinh. Là bước đầu tiên, chúng tôi đã xây dựng một máy đo gradient trong phòng thí nghiệm sử dụng các công nghệ thành phần phù hợp cho một thiết bị bay trong tương lai. Bài báo này mô tả việc triển khai thiết bị trong phòng thí nghiệm và những kết quả ban đầu của nó.
#giao thoa nguyên tử lạnh #cảm biến quán tính #vi trọng lực #máy đo gradient trọng lực #lập bản đồ trường trọng lực.
Sức mạnh cơ bắp như một yếu tố dự đoán sự biến đổi đi lại sau hai năm ở người cao tuổi sống tại cộng đồng Dịch bởi AI
SERDI - Tập 9 - Trang 23-29 - 2019
Sự biến đổi từng bước, hay biến đổi đi lại, có thể dễ dàng được ghi lại bằng cách sử dụng cảm biến quán tính đeo trên cơ thể. Trước đây, sự biến đổi đi lại được đo bằng cảm biến đã được tìm thấy có liên quan đến nguy cơ ngã và những thay đổi thần kinh trung ương. Tuy nhiên, cần có thêm nghiên cứu để làm rõ ý nghĩa lâm sàng của phương pháp này. Trong nghiên cứu này, chúng tôi xem xét mối liên hệ giữa sự biến đổi đi lại và sức mạnh cơ bắp, được đo hai năm trước đó. Đây là một nghiên cứu về các mối liên kết theo chiều dọc. Những người tham gia là các tình nguyện viên sinh sống trong cộng đồng, độ tuổi từ 70–81. Những người tham gia được thử nghiệm trong khi đi bộ với một cảm biến đơn ở lưng dưới, và họ đi qua lại trên một khoảng cách 6.5 mét dưới bốn điều kiện: ở tốc độ ưa thích, ở tốc độ nhanh, với một nhiệm vụ nhận thức bổ sung, và khi đi bộ qua một bề mặt không đều. Sự biến đổi đi lại theo hướng trước-sau (AP), bên-lateral (ML) và chiều dọc (V) đã được xác định. Một điểm số sức mạnh cơ bắp được tạo ra bằng cách chuyển đổi sức mạnh nắm tay, sức mạnh duỗi gối tĩnh và bài kiểm tra ngồi dậy trong 30 giây thành các điểm z và cộng chúng lại. Đã có 56 cá nhân được phân tích (tuổi trung bình tại thời điểm bắt đầu 75.8 (SD 3.43), 60% là phụ nữ). Trong một phương pháp hồi quy lùi sử dụng tuổi, giới tính và tốc độ đi bộ ban đầu làm biến cố, sức mạnh cơ bắp dự đoán sự biến đổi đi lại sau hai năm cho biến đổi AP trong khi đi bộ với tốc độ ưa thích (Beta=.314, p=.025) và đi bộ trên bề mặt không đều (Beta=.326, p=.018). Hơn nữa, sức mạnh cơ bắp có liên quan đến biến đổi ML trong khi đi bộ với tốc độ ưa thích (Beta=.364, p=.048) và tốc độ nhanh (Beta=.419, p=.042), và biến đổi V trong khi đi bộ với tốc độ ưa thích (Beta=.402, p=.002), tốc độ nhanh (Beta=.394, p=.004) và đi bộ trên bề mặt không đều (Beta=.369, p=.004). Sự biến đổi đi lại được đo bằng cảm biến có xu hướng liên quan đến sức mạnh cơ bắp được đo hai năm trước đó. Phát hiện này có thể nhấn mạnh tầm quan trọng của việc đo lường tương đối mới về sự đi lại ở người cao tuổi đối với cả nghiên cứu và thực hành lâm sàng.
#sự biến đổi đi lại #sức mạnh cơ bắp #người cao tuổi #cảm biến quán tính #nghiên cứu lâm sàng
Tổng số: 46
- 1
- 2
- 3
- 4
- 5