為什么選擇該系統(tǒng)？ -集各家之長為我所用，系統(tǒng)化的數(shù)據(jù)及分析、整合
我們的方案裝置支持從骨科到運動機能學、運動科學、運動訓練、力量與調(diào)節(jié)和運動醫(yī)學的生命科學研究。功能包括： 多種可視化方法，以有效的方式顯示您需要的數(shù)據(jù)，包括文本；條形圖或時間序列圖；動畫；或 3D 可視化。 無需編程即可從下拉菜單中獲取原始和處理過的數(shù)據(jù)，例如運動學和動力學。用戶定義的公式和腳本允許對步態(tài)分析、平衡、伸手和抓握等進行特定于應用程序的分析。 各種生物力學建模功能，包括自定義關節(jié)中心定義和局部坐標系的能力。支持標準方法，例如國際生物力學協(xié)會 (ISB) 的建議和用戶定義的模型?？梢愿?、分析和可視化手、足和脊柱的各個骨骼。 CT-MRI 配準，用于創(chuàng)建具有特定主題骨骼幾何形狀的 3D 渲染。解剖標志可以從掃描中自動提取并用于定義生物力學模型。 集成肌肉建模，使用用戶定義或?qū)氲?OpenSim 模型，直接從運動捕捉數(shù)據(jù)中可視化和分析肌肉力和力矩。 支持多種運動捕捉技術(shù)，包括相機、慣性和電磁傳感器。多種運動學技術(shù)可以組合成一個實時混合運動捕捉系統(tǒng)，以同時利用每種技術(shù)的優(yōu)勢。
人體運動源于神經(jīng)、肌肉和骨骼系統(tǒng)之間的協(xié)調(diào)互動。盡管了解運動神經(jīng)肌肉和肌肉骨骼功能的潛在機制，但目前還沒有對復合神經(jīng)肌肉骨骼系統(tǒng)中神經(jīng)機械相互作用的相關實驗理解。這是理解人類運動的主要挑戰(zhàn)。 為了解決這個問題，MotionMonitor開發(fā)了綜合多尺度建模平臺，包括肌肉、骨骼和神經(jīng)模型等等。我們使用**的高密度肌電圖 (HD-EMG) 與盲源分離相結(jié)合，將干擾 HD-EMG 信號識別到由同時控制許多肌肉纖維的脊髓運動神經(jīng)元放電的尖峰列車集合中。我們開發(fā)了由體內(nèi)運動神經(jīng)元放電驅(qū)動的多尺度肌肉骨骼建模公式，用于計算所得肌肉骨骼力的高保真估計。這將使神經(jīng)控制的肌肉組織如何與骨骼組織相互作用的分析能力qian所未有，因此將為了解神經(jīng)肌肉/骨科ji病的病因、診斷和治liao開辟新的途徑。
神經(jīng)科學和運動控制的研究受益于內(nèi)置于我們方案的各種硬件和分析。 使用任何 Tobii 頭戴式眼動追蹤系統(tǒng)來捕捉與其他數(shù)據(jù)同步的實時 3D 眼動數(shù)據(jù)。分析視線交叉點。 使用 Biosemi 或 AntNeuro 硬件捕獲 EEG 數(shù)據(jù)。適用于坐姿、站立和活躍的任務。根據(jù)其他運動學數(shù)據(jù)在 EEG 數(shù)據(jù)中創(chuàng)建用戶定義的興趣點。 實時呈現(xiàn)視覺、聽覺和觸覺提示?？梢允褂煤唵蔚膸缀涡螤睢l形圖或時間序列圖或特定于應用程序的視覺效果（如紅綠燈）以多種方式呈現(xiàn)用戶定義的視覺提示。 使用 監(jiān)視器r 與 Unity 和 World Viz 的雙向通信將視覺反饋擴展到虛擬現(xiàn)實。 3D 可視化可以以多種方式呈現(xiàn)。一些例子包括： 手部實驗室：專為上肢研究設計的立體屏幕和桁架系統(tǒng)。為主體提供與屏幕上或屏幕前呈現(xiàn)的 3D 虛擬對象進行交互的能力。 沉浸式顯示器：一個完整的硬件和軟件解決方案，當手臂的可視化被隱藏或擾動時，使用同位半鏡屏幕進行研究。 綜合研究環(huán)境系統(tǒng) (IRES)：與 Bertec 合作創(chuàng)建的研究質(zhì)量環(huán)境。配備帶 3D 動作捕捉系統(tǒng)和儀表跑步機的沉浸式 VR 圓頂。
運動計劃，如我們要拿起手機，需要指揮手移到**距離（計劃運動的軌跡），然后才能拿到手機。運動計劃中，核心編碼可能是位置編碼，即在運動中以目標的位置作為導向而運動，而非肌肉的作用力大小：以猴子為實驗，阻斷猴子的傳入神經(jīng)（讓猴子無法感知到外界施加的阻力）并將它們放置到漆黑環(huán)境中（阻斷視覺輸入），讓它們完成“轉(zhuǎn)動肘關節(jié)到相應位置”的任務——其中，一批猴子沒有受到外力阻礙，另一批猴子受到外力阻礙其手肘運動但過一會兒后撤銷（注意，由于切斷了感覺輸入，猴子無法意識到自己的手肘使力被外力抵消了）。如果運動是靠著使力大小完成的（如旋轉(zhuǎn)手腕到相應的位置大概需要多大的力量），那么后面一批猴子會無法完成任務，因為它們確實使了這么大的力，而這些卻被無法知覺的外力抵消了。如果兩批猴子都能夠完成任務，說明運動計劃的核心編碼是目標位置（主要是靠目標的位置來完成運動計劃的）。
這項實驗的后續(xù)是，用正常的猴子（沒有受到傳入神經(jīng)阻滯的）做實驗，同樣的環(huán)境（漆黑），變化的是，在過程中用外力移動猴子的肢體，使得其初始位置發(fā)生變化。后觀察發(fā)現(xiàn)，猴子在將肢體挪到目標位置的過程是：先將肢體挪回初始位置，再移到目標位置。這項實驗結(jié)果證明了位置編碼在運動計劃中的作用之大。
一個更為有趣的小實驗證明了我們透過知覺來加工距離會扭曲真實的距離，而肌肉運動卻能夠真實地估計距離：任務一，讓你的朋友在距離你6-12米的位置放一個物體，然后讓你的朋友朝著物體前進，當你覺得朋友與物體的距離等于你與該物體的距離時，讓朋友停下；任務二，讓你的朋友將物品放置在距離你6-12米遠的地方，然后你閉上眼，試著走到物體的位置。任務一和任務二相比，任務一估計的距離誤差遠遠大于任務二，其實也就是說，我們通過視覺來估計距離，是一種高度壓縮的距離知覺，會讓我們以為物體比它們真實的位置要遠