Úvod » Pro firmy » Analýza pohybu

Analýza pohybu

Laboratoř analýzy pohybu

Laboratoř se specializuje na pokročilé technologie 3D snímání a analýzy pohybu v reálném čase s širokým spektrem aplikací:

Digitalizace reálného pohybu a integrace do virtuálních prostředí (VR, AR, XR): Zaměřujeme se na převod skutečného pohybu do virtuálních světů s okamžitou zpětnou vazbou, což umožňuje realistickou interakci a další zpracování dat.
Výzkum v oblasti bezpečnosti a obrany: Vyvíjíme technologie pro monitorování a analýzu pohybu s cílem zvýšit bezpečnostní standardy a efektivitu obranných systémů.
Ergonomie a pohybová ekonomie: Analyzujeme pohybové vzorce pro optimalizaci pracovních procesů, zlepšení ergonomie a zvýšení efektivity v průmyslových a logistických odvětvích.
Řízení pohybu robotů, dronů a specializovaných zařízení: Implementujeme real-time analýzu pro přesné řízení a koordinaci robotických systémů a mechanizmů, včetně těch pracujících pod zátěží.

Laboratoř slouží jako platforma pro spolupráci s průmyslovými partnery, státními institucemi, akademickou sférou a podporuje výuku a realizaci studentských závěrečných prací. Více viz https://www.ksa.tul.cz/pro-firmy/analyza-pohybu

Kontaktní osoby: Ing. Jan Vavruška, Ph.D., Ing. Miroslav Vavroušek, Ph.D.

Klíčová slova CZ: analýza pohybu, virtuální realita, VR, rozšířená realita, AR, snímání pohybu, zaznamenání pohybu, skenování, automatizace

Klíčová slova EN: motion analysis, virtual reality, VR, augmented reality, AR, motion tracking, motion recording, scaning, automatization

Informační leták ke stažení

Laboratoř analýzy pohybu se nachází v budově "T" Technické univerzity v Liberci,
ul. Třebízského 1244, Liberec, GPS 50.77449, 15.08185, Mapa

Budova T (laboratoř v rámečku, hl. vchod žlutá šipka, východ bílá)

Odborné zaměření laboratoře

Hlavní aktivity souvisejí se záznamem a analýzou pohybu. K dispozici je technické vybavení laboratoře využívající tzv. motion capture nástroje. Součástí vybavení laboratoře jsou profesionální optické technologie VFX Vicon doplněné o levnější sledovací systémy. Dále profesionální inerciální systémy: rukavice Cobra gloves a oblek Synertial suit využívané i v laboratořích NASA. Jsme schopni zaznamenat prostorový pohyb objektu formou trajektorie. Získané trajektorie je možné následně počítačově zpracovávat a podrobit požadované inspekci nebo editaci.

Optický systém VICON Tracker 3.X - kalibrace

Vybavení laboratoře

Vicon optický MOCAP - rigid body tracking, 11x kamera Vero 2.0;
Vicon Lock studie - prvek pro synchronizaci s trekovaným externím systémem;
Synertial Suit MS-4900 - inerciální MOCAP oblek se 17 sdruženými senzory;
Cobra Goves - pár inerciálních MOCAP rukavic 2x 16 Sensorů (i jako rozšíření obleku);
HTC VIVE 1 VR Head-set + 6x HTC Tracker - pro Hybridní MOCAP;
HTC VIVE Cosmos VR Head-set - s WiFi modulem;
HTC VIVE Focus 3 VR Head-set - standalone VR;
META Quest 3 VR Head-set - standalone VR;
Trimble CX - terestrický laserový 3D skener; digitalizace výrobních hal, strojů, budov;
OpenCV AL KIT, OAK-D - prostorová AI 4K kamera schopná provozovat pokročilé neuronové sítě na úrovni čipu s možností určení hloubky pomocí dalších integrovaných stereokamer.
Vicon Tracker 3.X SW a Synetrial SynDush a SynShow SW - pro záznam a stream výstupů z MOCAP systému s vazbou na MATLAB, Unity, Unreal a Siemens Tecnomatix PLM, pro zpracování dat nebo pro tvorbu animací a prostředí VR.

Prostředky laboratoře lze využít i v dalších oblastech:

Jednou z našich aktivit v laboratoři je vývoj kyber-fyzikálních systémů (CPS), včetně digitálních modelů, simulačních modelů a digitálních stínů s využitím IoT, až po digitální dvojčata. Pracujeme s virtuální, augmentovanou a mixovanou realitou, abychom inovovali naše technologie a přístupy.
V naší laboratoři chceme rozšířit naše aktivity na koordinaci autonomních mobilních robotů (AMR) a automaticky řízených vozidel (AGV) či dronů (UAV) v logistice, a to v kombinovaném provozu s lidskými operátory a výrobními pracovníky. Prostřednictvím simulačních studií chceme najít a ověřit vhodné přístupy pro efektivní spolupráci těchto systémů. Naše zkušenosti z řízení provozu ve výrobních halách plánujeme využít i pro budoucí řízení autonomních vozidel v městských oblastech, čímž přispějeme k rozvoji inteligentní a bezpečné městské mobility.
Pro nastavení dynamiky systému člověk-robot během exoskeletální asistované lokomoce (EAL) lze snímat pohyb a získát další poznatky o interakci člověk-robot během EAL. Cílem je mobilita a kvalita života na úrovni zdravých vrstevníků. Exoskeletony umožňují snížení fyzické zátěže pracovníků, pomáhají hasičům, policii a obranným složkám zvýšit sílu a vytrvalost, snížit riziko zranění, zlepšit efektivitu a bezpečnost, a podpořit dlouhodobý výkon.
Jednou z aktivit v laboratoři je tvorba elektronických (VR) vzdělávacích a interaktivních materiálů, což umožní efektivně předávat informace a instrukce prostřednictvím vizuálně atraktivních aktivit. Zatím neprovádíme zpracování prezentací produktů, které umožní interaktivní prohlížení a interakci s produkty ve virtuálním prostředíprezentací produktů, které umožní interaktivní prohlížení a interakci s produkty ve virtuálním prostředí.
Asistované údržby či servisu zařízení zákazníkem za podpory XR či vzdáleného odborníka dodavatele;podpora v oblasti vývoje protetických pomůcek a exoskeletonů, v oblasti gest rukou a těla, znakování či prezentačních dovednost, analýzy techniky pohybů u sportovců, nebo v populaci seniorů, posuzování výsledků cvičení v rámci rehabilitací či při diagnostice v medicíně;

REPORT ZVEDÁNÍ KOLA (JPG)

Nabízené technologie a expertní činnost

Výše zmiňované aktivity a zkušenosti z oblasti průmyslového inženýrství a motion capture nabízíme a využíváme pro

smluvní výzkum a spolupráce s průmyslem v oblasti MOCAP, ergonomie a virtuální reality
řešení vědeckých a výzkumných projektů v oblasti digitalizace pohybu a XR
výuka na TUL – zapojení do studijních programů

MOCAP_Synertial (png)

Inercialní oblek Synertial MS-4900, Tecnomatix PSH

Další možnosti uplatnění v laboratoři

Možnost realizace stáží a praxí
Možnost zpracování závěrečných prací (maturitních, bakalářských, diplomových, dizertačních)
Možnost další spolupráce se subjekty i mimo TUL