Системы захвата и анализа движения — оборудование

Системы различаются не столько точностью, сколько тем, чем они «видят» тело. Отсюда и разные условия работы.

Оптический захват: камеры фиксируют светоотражающие маркеры на теле в инфракрасном свете, программа строит по ним трёхмерную траекторию. Требуется размеченный объём и время на расстановку маркеров, зато пространственная точность здесь самая высокая — у камер Qualisys Arqus заявлено 0,03–0,06 мм.

Инерциальный захват (IMU): датчики с акселерометром, гироскопом и магнитометром крепятся прямо на тело и не нуждаются ни в камерах, ни в помещении. Noraxon Ultium Motion — до 16 датчиков, выдача до 400 Гц, анатомические углы с точностью ±1,0° в статике и ±2,0° в движении, память на 16 часов записи. Такая система уезжает с командой на поле.

Видео: скоростные камеры снимают движение как есть, разбор идёт по кадрам и двумерный. Noraxon NiNOX 120 даёт 120 кадров/с, NiNOX 240c — до 240, и обе записываются синхронно с остальными приборами.

Отдельный класс — площадки и дорожки с тактильными датчиками. Они не строят скелет, а измеряют исход движения: время на отрезке, скорость смены направления, время реакции, работу с мячом.

GlobalSpeed SpeedCourt — площадка от 2,0 × 2,0 до 7,5 × 7,5 м с 4–12 датчиками; SpeedTrack — сенсорная дорожка длиной от 5 до 30 м со световыми барьерами на отсечках; SpeedBouncer — круглая арена диаметром 5,0 м под задания с мячом; SpeedBrain — компактный когнитивный модуль около 2,0 × 2,0 м. Все четыре работают в одной программе SpeedPro 2.0 и ведут общую базу спортсменов.

Носимая система Output Sports закрывает регулярное тестирование: более 200 тестов и упражнений — скорость грифа, мощность, индекс реактивной силы, подвижность, равновесие, контакты с опорой — на датчике, телефоне и облачном сервисе.

Перчатки MANUS Metagloves Pro снимают кисть отдельно: 5 пальцев, 15 суставов и 20 углов на каждую руку, поток данных идёт в ту же программу, что и захват тела.

3D-сканер тела Scaneca измеряет не движение, а саму фигуру: бесконтактное сканирование даёт аватар, распределение нагрузки на стопы, окружности и состав тела, а результаты складываются в историю для сравнения по времени.

Смысл появляется тогда, когда измерения совпадают по времени. Noraxon myoRESEARCH MR4 сводит в одну запись ЭМГ (EMG) и инерциальные датчики, приборы давления, силовые платформы и до четырёх видеокамер; в нём более 40 шаблонов отчётов, и все правятся встроенным редактором.

Приборы других производителей подключаются через модуль аналогового ввода Noraxon Analog Input System: 16 каналов, два связанных блока дают 32, вход ±10 В, выдача 1500 или 3000 Гц.

У оптической системы своя программа — Qualisys Track Manager: запись и обработка в реальном времени, решение скелета, экспорт в C3D, MATLAB, LabVIEW, FBX и TSV. Форматы выгрузки стоит смотреть заранее: от них зависит, ляжет ли запись в вашу привычную обработку.

• Где система будет работать. Оптическая требует отведённого объёма и разметки, инерциальная и видео уезжают на выезд.
• Частота съёмки под вашу задачу: удар, отталкивание и приземление разбираются кадрами, а не секундами.
• Число датчиков или камер: сборка на половину тела и сборка на всё тело — разный охват и разная цена.
• С чем система должна синхронизироваться: ЭМГ, силовые платформы, приборы давления, видео.
• Форматы выгрузки данных — если разбор ведётся в своей среде, это решающий пункт.
• Время на подготовку одного спортсмена: расстановка маркеров и надевание датчиков занимают разное время, а тестировать нужно состав, а не одного человека.

• Клубу — регулярное тестирование состава и объективная картина при возврате в игру: не «стало лучше», а числа по обеим сторонам тела.
• Сборной и федерации — один протокол на все центры подготовки: спортсмены переезжают, а данные остаются сопоставимыми.
• Клинике и реабилитационному центру — разбор походки и контроль восстановления, включая дорожку zebris Rehawalk с обратной связью прямо во время ходьбы.
• Вузу и лаборатории — открытые форматы выгрузки и синхронизация с приборами других марок.

• Системы анализа давления — силовые платформы, дорожки и стельки.
• Методы анализа функции мышц — ЭМГ, динамометрия, тензиомиография.
• Изокинетика и силовая оценка — стенды с задаваемой скоростью движения.
• Функциональная диагностика спортсмена — что и чем измеряют в целом.

Клубу, федерации и клинике оборудование подбирают по-разному: отличаются поток людей, состав медицинского штаба и требования к помещению. Подробно — Клубам, Клиникам, Федерациям. Разговор по существу — Контакты.