超越實驗室環(huán)境的限制，在真實環(huán)境中分析人體運動的能力變得越來越重要。不同學(xué)科的研究人員，特別是運動科學(xué)和生物力學(xué)的研究人員，一直在尋找方法來彌合受控實驗室環(huán)境和運動領(lǐng)域復(fù)雜性之間的差距。這就是IMU（慣性測量單元）?傳感器技術(shù)發(fā)揮作用的地方。Xsens Link是一款業(yè)界領(lǐng)先的動作捕捉系統(tǒng)，采用可穿戴IMU。與傳統(tǒng)的基于標(biāo)記的系統(tǒng)將運動捕捉環(huán)境限制在實驗室環(huán)境不同，Xsens Link使研究人員能夠捕捉任何現(xiàn)場的各種運動。這有助于更全面地了解運動員在真實世界活動中的運動方式，為以下方面提供運動科學(xué)和生物力學(xué)研究中具有價值的見解。

了解跑步運動學(xué)和慣性運動捕捉

跑步是一項基本的人類運動，因速度、地形和個人生物力學(xué)等因素擁有無數(shù)變化。分析這些變化對于各種應(yīng)用至關(guān)重要。例如，運動科學(xué)家可以使用運動學(xué)數(shù)據(jù)來評估跑步技術(shù)，識別潛在的傷害風(fēng)險，并優(yōu)化訓(xùn)練計劃。在分析跑步運動學(xué)時，Xsens Link等基于IMU的運動捕捉系統(tǒng)因其便攜性、易用性和捕捉真實世界運動的能力而越來越受歡迎。IMU是小型電子設(shè)備，包含加速度計、陀螺儀和磁力計，可以測量佩戴者的加速度、角速度和磁場方向。通過有策略地將這些傳感器放置在不同的身體部位，Xsens Link可以估計部位之間的相對運動，并在整個跑步運動中重建3D關(guān)節(jié)角度。

Xsens?Link在跑步運動中的可靠性研究

因斯布魯克大學(xué)運動科學(xué)系的最新研究旨在調(diào)查Xsens?Link動作捕捉系統(tǒng)在跑步過程中檢測下肢關(guān)節(jié)角度的可靠性。這項研究涉及17名休閑跑步者，他們穿著Xsens Link套裝在瀝青和木屑表面完成了跑步測試。研究人員評估了日內(nèi)可靠性（比較同一天的跑步）和日間可靠性（比較不同天的跑步）。

這項研究的發(fā)現(xiàn)揭示了Xsens在跑步運動學(xué)分析中的可靠性的寶貴見解。

可靠性：Xsens Link的優(yōu)勢和縱向研究的考慮因素

該研究證明了Xsens Link在比較同一天內(nèi)的數(shù)據(jù)時，在估測關(guān)節(jié)角度方面具有良好的可靠性。這表明該系統(tǒng)可以有效地捕捉在單次跑步過程中發(fā)生的跑步技術(shù)的細微變化。例如，如果研究人員想要調(diào)查跑步者如何調(diào)整他們的臀部或膝蓋彎曲角度，以響應(yīng)從瀝青到木屑地面的變化，Xsens Link將是一個合適的工具。這種日內(nèi)捕捉適應(yīng)的能力凸顯了Xsens Link在體育科學(xué)中各種應(yīng)用的潛力，例如：

評估實時反饋干預(yù)的有效性：教練人員現(xiàn)在可以使用Xsens Link捕捉的數(shù)據(jù)為跑步者提供關(guān)于他們跑步形式的實時反饋。一天內(nèi)的可靠性將允許研究人員根據(jù)這一反饋評估跑步者如何快速有效地適應(yīng)他們的跑步行為。

比較不同跑步訓(xùn)練的效果：研究人員可以使用Xsens Link來比較各種跑步訓(xùn)練對跑步力學(xué)的影響。捕捉日內(nèi)適應(yīng)的能力確保了任何觀察到的關(guān)節(jié)角度變化都可能是由于特定的鉆孔而不是隨機變化。

路面面變化和試跑應(yīng)用

研究人員還發(fā)現(xiàn)了一個關(guān)于表面變化的有趣發(fā)現(xiàn)。雖然研究人員預(yù)計在瀝青和木屑地面上跑步的可靠性會有一些差異，但他們觀察到的影響很小。這表明即使在不平坦的地形上，Xsens Link也可以有效地捕獲可靠的運動學(xué)數(shù)據(jù)。研究人員對這一結(jié)果表示驚訝，強調(diào)需要進一步研究該系統(tǒng)在越野跑環(huán)境中常見的各種路面上的性能。

這一發(fā)現(xiàn)為越野跑研究中令人興奮的可能性打開了大門。分析小徑上的跑步力學(xué)對于了解不平坦地形特有的傷害風(fēng)險和制定有效的預(yù)防策略至關(guān)重要。傳統(tǒng)的基于標(biāo)記的系統(tǒng)由于其有限的范圍而不適用于這種應(yīng)用設(shè)置。Xsens Link具有便攜性和在不同表面捕獲可靠數(shù)據(jù)的能力，是該領(lǐng)域研究人員的一項寶貴工具。

未來的進步和考慮

雖然Xsens Link為實際跑步分析提供了顯著優(yōu)勢，但該研究也強調(diào)了需要改進的地方。研究人員承認存在局限性，特別是關(guān)于正面關(guān)節(jié)角度的挑戰(zhàn)（例如，踝關(guān)節(jié)外翻/內(nèi)翻）。然而，他們也提出了有望解決這些限制的進步。

重要的是最佳可靠性不僅取決于技術(shù)本身，還取決于傳感器的放置和校準(zhǔn)。使用Xsens Link的研究人員應(yīng)確保他們遵循傳感器放置的指導(dǎo)方針和既定的最佳實踐路徑，以最大限度地減少錯誤并提高數(shù)據(jù)質(zhì)量。

在選擇系統(tǒng)時，研究人員應(yīng)在考慮有效性（準(zhǔn)確性）的同時考慮可靠性。最終，運動捕捉系統(tǒng)的選擇取決于研究項目的具體需求。考慮可靠性和有效性確保研究人員可以從他們的運動學(xué)數(shù)據(jù)中得出有意義的結(jié)論。Xsens Link代表了可穿戴運動捕捉技術(shù)的重大進步，使研究人員能夠在實驗室之外分析跑步力學(xué)。了解該系統(tǒng)的優(yōu)勢和局限性將使研究人員能夠利用其功能來解鎖對跑步表現(xiàn)和傷害預(yù)防策略的寶貴見解。