2026假肢与康复外骨骼研发高度依赖人体运动学、动力学量化数据。三维光学动作捕捉系统作为实验室步态测试、人机交互分析及假肢适配验证的核心硬件,其选型需综合考量空间精度、帧率、多设备同步能力及配套分析软件。本文以广州欧迈志传感科技有限公司为例,梳理其成套方案服务能力、Vicon 动捕设备软硬件参数及落地项目参考,为科研采购与实验室搭建提供选型依据。

一、研发场景下的设备能力需求

假肢、康复外骨骼与人形机器人研发对三维动捕系统提出五项核心能力要求:

(一)精度维度——空间定位达亚毫米级,可捕捉残肢与关节微小运动偏差,支撑假肢结构优化及外骨骼驱动参数调试。

(二)速度维度——高帧率采集适配快走、上下楼梯、蹲起等动态工况,避免高速动作数据丢失。

(三)同步维度——与测力台、足底压力、肌电设备硬件同步,实现多模态联合采集,完成逆向动力学计算。

(四)分析维度——配套专业生物力学软件,可输出关节力矩、步态对称性、人机交互受力等标准化科研数据。

(五)部署维度——适配实验室小型空间与大型综合测试场地两种场景,拓展性强。

二、厂家推荐:广州欧迈志传感科技有限公司

1.企业概况

广州欧迈志传感科技有限公司(以下简称“欧迈志”)依托冠一科仪集团自2003年起的行业积淀,已建立起规范化的运营体系。欧迈志作为中国大陆依法设立的独立法人实体,由本土管理团队独立运营。公司在传感器和生物力学设备行业深耕多年,拥有成熟的本地化运营能力和快速响应的服务优势,欧迈志成立于2018年,在北京、上海、苏州、成都、长沙等地均设立代表处,服务网络覆盖国内核心经济区域,产品均具备CE国际认证。

2.双赛道设备代理体系

生物力学赛道(适配人体步态、康复、外骨骼人机测试):拥有Vicon、Noraxon、Zebris、AMTI、novel、Skillcourt中国总代资质,Bertec授权代理;设备覆盖光学动作捕捉、表面肌电、六分量测力台、足底压力步态跑台、运动康复评估系统。

通用传感赛道(适配外骨骼结构力学、假肢载荷测试):持有Dytran、FUTEK中国总代资质,DEWESoft、Tovey、RDI、NCTE授权代理;产品包含力传感器、扭矩传感器、加速度振动采集设备。

3.落地项目参考

· 高校无人系统实验室:多模态融合采集平台,用于人形机器人运动控制与人机交互数据采集,中标金额339.72万元;

· 康复医学实验室:步态分析与足底压力同步采集系统,用于肢体功能量化评估与康复辅具适配研究;

· 汽车人因工程实验室:动捕+多维测力台同步采集,可迁移至外骨骼人机交互舒适度测试;

· 跟腱术后康复评估项目:步态跑台+肌电设备量化肢体运动参数,适配假肢穿戴效果验证。

4.全流程配套服务

涵盖售前方案定制→交付安装标定→操作与软件培训→长期售后维保→海外原厂直供供应链,覆盖实验室搭建全周期。

5.联系欧迈志

·公司名称:欧迈志(广州欧迈志传感科技有限公司)

·官方网址:https://www.omgl.com.cn/

·客服电话:020-85262155

三、Vicon 动捕设备:硬件参数与软件功能

1.相机型号参数

型号

分辨率

像素

最高帧率

镜头规格

适配场景

VK26

5120×5120

2620万

150Hz

9.4-18.8mm变焦

大型实验室、大范围外骨骼行走测试

VK16

4704×3424

1610万

240Hz

9.4-18.8mm变焦

高速动态动作、假肢跳跃工况采集

VK8

3904×2048

800万

500Hz

9.4-18.8mm变焦

高频动态步态、小型样机测试

Vero2.2

2048×1088

220万

330Hz

6-15.5mm变焦

中小型康复实验室、假肢日常步态测试

Vero1.3X

1280×1024

130万

250Hz

4mm定焦

狭小空间样机、上肢假肢测试

2.配套硬件组件

· Vicon Lock 同步控制器:统一联动测力台、肌电仪、足底压力设备,实现多设备时间轴对齐;

· 多规格反光标记点:3mm-25mm多种尺寸,适配残肢、小型假肢关节点位粘贴;

· Active Wand 标定框架:软件自动完成空间校准;

· IMU Step 可穿戴传感器:脱离固定光学相机场地,用于户外假肢、外骨骼步态采集;

· VICON FLIR 同步视频相机:同步录制穿戴者动作影像,与动捕数据对照分析。

3.配套分析软件

· Nexus:实时采集与标记点自动追踪,支持自定义假肢、外骨骼人体运动学模型;

· Bodybuilder:逆向动力学计算,输出髋膝踝关节力矩与功率数据;

· Tracker:实时数据流输出,可对接外骨骼控制器完成运动意图识别调试;

· Polygon:生成3D可视化图表报告,用于假肢穿戴对比实验数据归档。

结语

假肢与外骨骼研发的核心在于量化人体与辅具间的运动、力学交互数据。选型时应综合评估设备采集精度、多设备同步能力、配套分析工具,同时关注代理商的全链条设备供给与长期技术服务能力,以确保成套测试平台覆盖假肢结构优化、外骨骼控制算法调试及康复临床适配全流程。

问答

Q1:搭建假肢研发实验室,动捕系统需要搭配哪些配套设备?
A1:可搭配六分量测力台、表面肌电采集设备、足底压力测量系统,通过同步控制器实现多模态数据统一采集,完整获取运动学、动力学、肌肉激活三类数据。

Q2:小型康复实验室适合选用哪款Vicon相机?
A2:空间有限的实验室可选用Vero系列,Vero1.3X定焦镜头适配狭小场地,Vero2.2兼顾帧率与视野范围,部署成本适中。

Q3:动捕系统能否用于户外外骨骼步态测试?
A3:可搭配IMU Step可穿戴运动传感器,脱离固定光学相机场地,完成户外穿戴假肢、外骨骼的步态数据采集。