Xsens在最新版的Analyze軟件中更新了其生物力學模型，現在模型擁有男性和女性版本，同時脊椎數據和步態參數也進行了更新與改進。

人類的運動充滿了微妙的模式、變化和解剖差異。隨著新版Xsens Analyze的發布，動作捕捉模型向前邁出了一大步：在慣性運動捕捉市場上推出了第一個原生集成的男性和女性解剖模型。Biomech 2.0模型針對脊柱和上身運動學進行了優化，這使得模型更加貼近真實的生物力學原理。

在本文中我們將帶您探索相較于舊版模型新模型發生了什么變化，為什么重要，以及這次更新如何為運動捕捉的洞察性奠定基礎。

為什么要更新生物力學模型？

Xsens慣性運動捕捉徹底改變了數字化運動捕捉的方式——讓動作捕捉這一過程從封閉的實驗室空間中解放出來，并將生物力學帶入現實世界。Xsens系統的核心是生物力學模型:人體的數字表示，將傳感器數據轉化為有意義的運動。

Xsens最初的模型主要基于男性解剖學。這限制了模型的精確度，尤其是對于女性受試者或要求高精確度的應用，如康復、人體工程學或上身運動分析。

新的Biomech 2.0模型通過以下方式正面解決了這一問題:

專門針對男性和女性的人體測量

更符合生理S-to-C-shape行為的精致脊柱模型

手臂、臀部和肩膀的縮放更加精確

Biomech 2.0有什么新功能？

1. 男性和女性解剖模型

Xsens開發了兩種不同的生物力學模型，基于活體解剖數據集中的男女受試者。這些模型包括:

男性和女性-特定解剖段長度

更新了分段質量和質心(CoM)位置

這使得模型將更接近參與者的真實世界人體測量，只使用他們的身高和腳長，簡化了設置，同時提高了準確性。

影響:

改進的上肢預估身體尺寸：手臂跨度的誤差減少了約50%，誤差降至3%以下，而手腕和肘部跨度的誤差分別降至5%和2.2%以下。

拍手動作中手與手之間的距離準確度提高了大約40%。

2.更智能的脊椎建模

脊柱不是靜止的——它以復雜的方式進行彎曲。為了捕捉這種細微差別，Xsens改進了脊椎模型:

包括腰骨盆節律的精細模型。

由于調整了節段長度和脊柱節段方向，改善了自然運動的表現。

調整肩部的附著點，實現更好的上身運動。

影響:

脊柱活動范圍增加，軀干屈曲時肩部到地面的距離增加約2厘米。

更好的姿勢分析和逼真的脊柱彎曲，在彎曲運動中反映S到C的脊椎形狀。

3.改進的步態參數

雖然下半身關節角度在很大程度上保持一致，但更新的臀部尺寸(特別是在女性模型中)可以更好地估計時空步態參數，如步長和步寬。

影響:

女性的步寬準確度提高了1.0厘米，整體提高了0.5厘米。

在康復、運動科學和人體工程學等應用中增強步態真實感。

為什么這次更新如此重要

性別特定模型的引入標志著在創建更具包容性的生物力學模型方面向前邁出了一大步。這些不僅增強了Xsens軟件的性能和可靠性，還為更個性化和更精確的評估鋪平了道路，這在生物力學建模中不僅僅是更精確，對于高風險應用也同樣至關重要:

醫療保健和人類工程學:物理治療和傷害預防的更精確評估。

研究中:為假設檢驗和出版物提供更客觀的數據。

機器人訓練與模擬:用于訓練、互動和人工智能學習的更好的人類模型。

Biomech 2.0的更新更好地滿足了科學家、研究人員和跨學科創新者的需求。

準備好更新了嗎？

新的生物力學模型現在在Xsens Analyze 2025中可用。無論您是在實驗室、診所還是在偏遠的野外環境中捕捉運動，Biomech 2.0都可以幫助您將運動轉化為更深入、更可靠的見解。