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ライフサイエンス

歩行分析

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MAC3D Systemを使用して、床反力計が設置された歩行路で歩行動作の三次元データを取得します。被験者には反射マーカーを貼り付けるだけなので、被験者への負担や動作の制限が少なくて済みます。取得したデータに対し、解析ソフトウェアを使用して逆運動学解析、逆動力学解析を行うことで、重心位置や関節トルクなどの計測困難なデータを算出できます。解析結果は、解析ソフトウェア内でグラフ表示可能ですし、Excelデータとして出力することもできます。

     
  • 歩行分析システム

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    MAC3D Systemを使用して、歩行動作の三次元データを取得します。被験者には反射マーカーを貼り付けるだけなので、被験者への負担や動作の制限が少なくて済みます。また、予め用意されたマーカーの貼り方(Helen Hayesマーカーセット)をすれば、すぐに計測を始められます(三次元空間のキャリブレーションは必要)。リアルタイム性に優れ、計測中にシステムの状態や被験者の動作を確認できるため、欲しいデータが取得できたかをすぐに判断できます。
    また、取得した動作データに対し、解析ソフトウェアを使って、逆運動学解析(身体重心・関節角度など)や逆動力学解析(関節トルク・関節間力など)を行えば、歩行分析に役立ちます。

    計測装置 MAC3D System
    取得データ マーカー三次元位置、床反力、筋電、トリガー信号、AVIビデオ
    マーカーセット Helen Hayesなど
    マスモデル Zatsiorsky、カスタム
    スケルトンエンジン Skeleton Builder、Calcium、
    ハイブリッドモデル
    解析法 逆運動学解析、逆動力学解析
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  • 光学反射式モーションキャプチャーの原理

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    モーションキャプチャーカメラと反射マーカー
    モーションキャプチャーカメラがリングライトストロボを発光します。反射マーカーにその光が当たると、反射光が返ってきます。モーションキャプチャーカメラはその反射光を捕らえてマーカー中心を算出し、制御コンピューターにイーサネット経由で送信します。

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  • モーションキャプチャーカメラが捕らえたマーカーの反射光
    反射マーカーのマーカー中心を、複数台のカメラから取得することにより、制御ソフトウェアにてキャブレーションされた三次元空間で三次元位置データとして算出されます。

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  • システム構成

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    光学反射式モーションキャプチャーシステムMAC3D Systemを使用して、反射マーカーの三次元位置データを取得します。また、各社床反力計や筋電計をMAC3D Systemと接続することにより、反射マーカーデータと同期したアナログデータも同時に取得できます。反射マーカーを人体に貼り付けることで、ヒトの運動計測を行えます。取得したデータはマーカーの位置データですが、解析ソフトウェアで逆運動学解析/逆動力学解析を行うことにより、重心位置や関節トルクなどの計測困難なデータを算出することができます。

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  • システム概要の例
    システム概要の例
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  • 撮影部

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  • モーションキャプチャーカメラ Raptor-E
    モーションキャプチャーカメラ Raptor-E
    解像度 1,280×1,024pixel
    (130万画素)
    最大フレームレート 500fps(フル解像度)
    10,000fps(部分スキャン)
    ズームレンズ 18~55mm
    その他 屋外対応

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  • 解析部

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  • KinTools RT(キンツールズアールティー)
    KinTools RTによる関節角度のグラフ表示
    KinTools RTによる関節角度のグラフ表示
    ・運動学解析
    ・動力学解析
    ・グラフ描画機能
    制御ソフトCortex組込みのため、同じGUI上でシームレスに解析結果が得られます(使用には別途ライセンスが必要)

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  • nMotion musculous(エヌモーションマスキュラス)
    三次元空間上に解析結果を視覚的に表示
    三次元空間上に解析結果を視覚的に表示
    ・日本人体型ベースの詳細筋骨格モデル作成
    ・運動学解析
    ・動力学解析
    ・筋張力、筋活性度の推定
    ・グラフ描画機能
    ・床反力推定機能

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  • SIMM(シム)
    SIMMによる筋骨格モデルのアニメーション
    SIMMによる筋骨格モデルのアニメーション
    ・詳細な筋骨格モデルの作成
    ・人体以外の生物筋骨格モデルの作成
    ・バイオメカニクス研究者のCADパッケージ
    ・外科手術シミュレーター
    ・動作計測データのアニメーションツール
    ・動力学シミュレーション、順・逆動力学解析

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  • Visual3D(ビジュアルスリーディー)
    Visual 3Dによる骨格モデルのアニメーション
    Visual 3Dによる骨格モデルのアニメーション
    ・詳細な骨格モデルの作成
    ・C3Dファイル入力
    ・運動学解析
    ・動力学解析
    ・豊富なグラフ描画
    ・ハードウェア非依存

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  • オプション

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  • Motion Composer(モーションコンポーザー)
    Motion Composerによるレポート作成画面
    Motion Composerによるレポート作成画面
    動作データと解析結果のレポートをフリーのビューワー付きで作成するソフトウェア。モーションデータだけでなく、リファレンスビデオやグラフ、解説文、図表なども挿入可能です。
    制御ソフトCortex組み込みのため、同じGUI上でシームレスにスライド作成が可能です。(使用には別途ライセンスが必要)

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  • 導入事例

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    業種: 医療/ 学校/ 機械メーカー/ 素材/ 建設 など
    対象: 臨床研究/ リハビリテーション/ 義肢装具/ スポーツ/ 商品開発/ ロボット工学 など

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