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vail\'a: 通用多模态生物力学分析工具箱

人机交互 2024-10-11 v1

摘要

人体运动分析在健康和运动生物力学中至关重要,用于理解身体性能、指导康复和预防伤害。然而,现有工具往往是专有的、昂贵的,并且以“黑盒子”形式出现,限制了用户的控制和定制能力。本文介绍了 vail\'a——Versatile Anarcho Integrated Liberation \'Analysis in Multimodal Toolbox——一种开源、基于 Python 的平台,旨在通过整合来自多个生物力学系统的数据来增强人体运动分析。vail\'a 支持来自各种来源的数据,包括反反射运动捕捉系统、惯性测量单元 (IMU)、无标记视频捕捉技术、电生理 (EMG)、力板以及 GPS 或 GNSS 系统,使能够全面分析运动模式。该平台完全基于 Python 3.11.9 开发,后者提供了更高的效率和长期支持,并具有简便的安装过程,使无需大量编程经验的用户也能使用。本文还展示了多个工作流程示例,表明 vail\'a 能够独立于数据收集方法类型,快速处理大批量数据。这种灵活性在数据收集遇到意外挑战的研究场景中尤为重要,可确保不遗漏任何有价值的数据点。我们演示了 vail\'a 在发育不良儿童坐起动作分析中的应用,展示了其即使在意外运动模式下也能提供更深入洞察的能力。通过营造协作和开放的环境,vail\'a 鼓励用户创新、定制和自由探索其分析需求, potentially 为康复策略的发展和性能优化作出贡献。

关键词

引用

@article{arxiv.2410.07238,
  title  = {vail\'a: Versatile Anarcho Integrated Liberation \'Analysis in Multimodal Toolbox},
  author = {Paulo Roberto Pereira Santiago and Abel Gonçalves Chinaglia and Kira Flanagan and Bruno L. S. Bedo and Ligia Yumi Mochida and Juan Aceros and Aline Bononi and Guilherme Manna Cesar},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2410.07238},
  year   = {2024}
}

备注

21 pages, 13 figures, submitted to arXiv under cs.SE (Software Engineering)