Noitom诺亦腾运动健康动作捕捉解决方案

诺亦腾运动健康动作捕捉解决方案，集成全身动作捕捉分析系统与无线动作捕捉系统功能。以 “动作数据” 为跨学科通用科学语言，支持心理学微动作研究、服装设计动作优化、工业设计人体姿态分析、人机交互姿态行为关联及航空航天等高风险环境动作可靠性研究，覆盖多领域人体动作科研需求。

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Noitom诺亦腾运动健康动作捕捉解决方案

行业剖析

消费级可穿戴设备
戴上即用，易用度优先。
精度低，指标粗 (代表：智能手环、手表、智能健身器材等)

专业训练/康复类终端设备
流程封闭、即插即用，强调标准化使用。

适合专业运动队，教练，康复机构等，但不支持算法更改或科研验证

科研级平台型设备
支持开放对接与精细控制，适合构建个性化科研方案。
以数据精度与灵活性为核心，服务高校科研、教学与算法开发。

动捕系统在科研领域的价值 icon

科研工具定位
· 动捕设备采集的是“数据”，天然适合作为科研工具；
· 支持二次开发与自定义实验流程，而非封装式康复/训练方案；
· 高校和科研机构是主要用户群体，拥有算法团队和科研指标驱动。
研究平台特点
· 强调可扩展、可研究、可教学的实验平台建设；
· 支持交叉学科、数据驱动的实验条件搭建；
· 高信度、稳定性与可重复性是科研采购核心考量。
市场效应
· 科研平台销售具有累积效应:长期稳定服务顶级科研机构可形成口碑和认可壁垒；

· PN 系列是国内动作捕捉厂商出海最成功的产品，已在全球顶尖高校和科研机构广泛采用；

· 数据和成果已在多篇高水平论文中得到验证与引用。

惯性动捕为主，光学动捕为辅 icon

科研领域三种主流动捕技术：光学动捕，惯性动捕，AI视觉动捕。

光学动捕- 传统金标准

· 多年论文积累；
· 生物力学分析的核心设备；
· 对于99%的客户来说，只能室内使用；
· 绝大部分高校的光学动捕实验资源非常紧张，也很难补充。

惯性动捕- 空间巨大

· 无场地限制；
· 价格覆盖面大；
· 头部高校示范效应；
· 诺亦腾惯性动捕产品在科研细分领域基本没有对手。

AI 视觉动捕- 不是科研工具

· 更适合做c端产品，而非科研工具；
· 精度、信效度、环境干扰问题导致绝大部分科研领域暂时不可用；
· 科研领域使用集中在“算法研究”，需要光学或惯性做Ground Truth。

跨学科人体动作研究

"动作数据”是跨学科的通用科学语言，科研平台对于人体动作研究的客户远比狭义的体育和康复行业广的多。
· 心理学：焦虑、压力状态下的微动作变化；
· 服装设计：不同材料/结构对动作的束缚或优化；
· 工业设计：设备操作中的人体姿态优化；
· 人机交互(HCI)：沉浸式体验中的姿态-行为关系；
· 航空航天/兵器/极限环境研究：高风险环境下动作可靠性分析。

客户类型

我们的产品使用者集中在高校和研究机构，但不是只有体育或康复学院，很多学院和专业都需要做人体动作研究。

体育与康复类

· 体育科学
· 康复医学
· 生物力学

医工交叉类

· 生物医学工程

· 康复工程

工科与力学类

· 工程力学

· 机械

· 自动化

· 航天航空。

设计与交互类

· 工业设计
· 服装
· 动画
· 交互媒体。

广义计算机类

· 计算机
· 软件工程
· 人工智能

使用场景

运动训练与技术分析

定义
对专项运动项目的技术动作进行定量分析与训练反馈。传统体育和康复领域的核心研究方向。
常见研究课题
动作是否符合专项技术模型?差距在哪里?
训练后技术是否改进?哪些关节表现有提升?
加入变量(如疲劳)情况下技术动作是否有变化?
动捕技术应用
获取三维姿态与时序信息 (BVH/CSV)获取技术分析中的重要中间数据信息 (速度/加速度/角速度等)
常见客户专业
体育学院 (专项训练)运动人体科学系工程学院
典型案例
Hanyu, Y.(2021).A Feasibility Studyon Utilization in Figure Skatingby A Wireless inertia Sensor: The Japanese Journal of HumanSciences of Health-Social Services, 27(Supplement),13-21.利用诺亦腾 Perception Neuron 2.0 惯性动捕系统，实地记录花样渭冰跳跃动作全过程，探索其在技术评分、训练反馈及未来A1模型训练中的潜力。本研究由羽生结弦撰写，国际顶尖运动员亲自使用设备参与科研实验充分展现诺亦腾产品在精英竞技运动中的科研价值与实际可行性。

康复评估与训练辅助

定义
利用动作捕捉技术对患者的运动功能进行评估、分析和训练反馈，支持临床康复路径决策与量化追踪疗效。
常见研究课题
各类神经/骨科疾病患者的步态参数量化(如中风、脑瘫、帕金森、术后训练或干预方案对患者ROM(关节活动度)/对称性/平衡能力的影响
动捕技术应用
动作可穿戴，适合康复科空间与患者状态，便于重复评估融合足底压力/力板/生理参数，实现多模态康复跟踪。
常见客户专业
康复治疗学系、康复医学系、生物医学工程学院
典型案例
Slack, jC., Rees, B, Borda, E. etal.(2025). Spinal cord stimulationrestores locomotion in a Parkinson's disease patient and rodents.Brain Stimulation.(Available online: Aug 5, 2025)利用诺亦腾 Perception Neuron Studio(lMU 96 Hz，Axis Studio)记录帕金森患者步态/角速度，并与 STN LFP 同步;评估闭环脊髓电刺激(BT-DCS)对行走功能的改善。
研究显示在患者端步速、步幅提升并减少冻结步态，β 震荡去同步化,同时覆盖啮齿动物一患者的转化链路，体现 PN 在神经康复前沿研究,中的价值。

康复评估与训练辅助

Dur M, Borowski M, Gröschel C, Pfeil U, Muller 」, Reiterer H.KiTT - The Kinaesthetics Transfer Teacher: Design andEvaluation of a Tablet-based System to Promote the Learningof Ergonomic Patient Transfers[C]//CHl '21: CHl Conference onHuman Factors in Computing Systems. Yokohama, Japan: ACM2021: 16. DO1:10.1145/3411764.3445496。

德国康斯坦茨大学/丹麦奥胡斯大学-Computer Science
论文提出 KITT平台，面向护理专业学生，通过三阶段(交互式指引→训练执行一反馈反思)来学习 Kinaesthetics 理念下的正确的患者转移动作与流程。

在此研究中，研究者用两套 PN 有线设备捕捉了八类典型患者转移动作，用来给论文提供数据支撑。

康复评估与训练辅助

· GB/T 7714: Inagaki S, Kamei M, Sakamoto R,Sakakura Y, Nomura Y, Shimaoka M. An SVM-baseddiscrimination method of tracheal-intubation skil!between experts and novices[C]. lEEE ConferenceProceedings, 2018.

· 日本三重大学-工程学院
用客观运动学评估气管插管技能:采集使用PN 2.0穿戴操作后，基于速度、加速度、角速度的均值与标准差构建 378 维特征，用 SVM 区分专家与新手。

· 在模拟插管任务上取得 97.6% 的平均测试准确率，证明“动作学特征"可有效表征技能水平

康复评估与训练辅助

· Sun, Y, Song,Z , Mo, L, Li, B, Liang, F, Yin, M, &Wang, D.(2025).lMU-based quantitative assessmentof stroke from gait. Scientific Reports, 15, 9541.

· 中南大学湘雅医学院/海南大学-康复医学临床/生物医学工程。

· 用可穿戴IMU步态数据结合临床FMA量表，系统比较28种传感器放置组合，通过逐步回归筛选最相关步态动力学特征，以更少传感器实现对脑卒中下肢功能的量化评估。

· Perception Neuron 3 Pro在文中充当可穿戴动作捕捉/数据采集平台，实验中按部位绑缚(聚焦下肢)，提供原始惯性与四元数等多维运动数据，为特征提取与建模提供高时效、高密度的输入。

运动装备研究

定义
通过动作捕捉技术，评估不同运动装备(如鞋服、护具、器材、外骨骼等)对运动表现、生物力学负荷和运动效率的影响。
常见研究课题
跑鞋结构对着地方式、膝踝负荷的影响穿戴外骨骼对步态节律与肌肉负担的改变护膝/护腰等装备对特定关节稳定性的支持作用
动捕技术应用
精准获取装备干预前后的三维运动学数据可穿戴/低遮挡采集，适合真实训练环境测试
常见客户专业
运动人体科学(运动装备设计专业)机械与力学系(外骨骼/辅具设计)服装学院(功能性服装研究)
典型案例
Okamoto, S., Shiraishi, Y., & Yamada, Y.(2022). Generation of gaitevents with a FSR-based cane handle. Assistve Technology 34(6)633-640.
利用诺亦腾 Perception Neuron 系统作为步态参考标准，对装有压ナ传感器(FSR)的手杖手柄采集数据进行验证，旨在通过手信号准确识别步态事件(如脚跟着地、脚趾离地)。该研究展示了诺亦腾动捕系统在可穿戴辅助器具研发中的校准与验证作用，为智能手杖等运动辅助装备的功能优化提供实验基础。

运动装备研究

Staal T H, Huysmans T, Molenbroek」 A 3DAnthropometric Approach for Designing a SizingSystem for Tight Fitting Garments[C]//2ndInternational Comfort Congress. Delft, Netherlands,Aug 29-30, 2019.

荷兰代尔夫特理工大学- Faculty ofIndustrial DesignEngineering

在 Clo3D 中进行材料建模与静态/动态应变仿真，示例中该尺寸体系对 NL+IT 人群给出约 55% 覆盖率、7%重叠的划分效果，并展示了从人台到版型再到原型的设计链路。

PN Pro 动捕产品用于采集典型冲浪动作(坐姿、划水,鸭潜、起乘)，把这些骨骼动画绑定到数字人台以评估动态贴合度

运动装备研究

苏本越,王杰,刘双庆,盛敏,姜静,向奎. 基于卷积神经网络与惯性测量单元的下肢智能假肢意图识别方法. lEEE Transactions on Neural Systems andRehabilitation Engineering, 2019, 27(5)DO110.1109/TNSRE.2019.2909585

安庆师范大学/江苏大学/武汉理工大学-计算机学院/信息学院/自动化

论文提出用3个 IMU (PN Legacy)装在健侧大腿/小腿/踝部，在健侧摆动早期窗口内采集时序信号交给 CNN 自动学习特征，实现 13 类运动意图(5个稳态+8个过渡态)的识别，用于提前调节智能假肢控制策略。

运动装备研究

Nakamura F Sato K, Ohta Y Saiwaki N.Comparison of the effects of nanofiber footcovers and general nylon stockings onmaintaining walking posture after standingwork!].JournaloftheJapan Research Associationfor lextile End-Uses, 2021, 62:596-605.

大阪大学/奈良女子大学/御茶水女子大学- 自然科学系

研究要解决“高摩擦纳米纤维”足部覆盖物(footcover)是否能在长时间站立任务后帮助维持更稳定的步态姿势，与常规尼龙丝袜对比;受试为20多岁健康女性7人，测量站立工作前/后的 3D 行走运动学。

使用PN 2.0 动捕设备记录步行运动学，提取体干与大腿屈伸角(TT)及体干角度波动(TF)等指标进行统计与频域分析。

生物力学建模与分析

定义
基于运动捕捉获得的三维姿态数据，构建人体动力学与肌骨建模系统用于估算关节受力、肌肉激活、运动效率等指标。
常见研究课题
深蹲/跑步/上下楼等动作的关节力矩与负载路径分析上肢/脊柱运动对不同部位肌群负荷的贡献建模复杂运动全过程的全身动力学建模
动捕技术应用
·获取高精度三维运动学数据作为建模输入(C3D/BVH)与 OpenSim、AnyBody、Visual3D 等软件结合，驱动动力学计算·支持多模态建模:结合力板、肌电(EMG)、足底压力
常见客户专业
生物力学/运动人体科学专业。生物医学工程(建模方向)。力学、航天航空、机械类等理工学科
典型案例
Zhang,X,Li,」.,Wang,Y.,et al.(2022).Biodynamic analysis ofalpine skiing with a skier-ski-snow interaction model. fontiers inSoorts and Active living, 4,842590.清华大学航空航天学院，利用PN Studio/PN 3惯性动捕系统，结合滑雪者-滑雪板-雪面相互作用模型，分析高山滑雪全过程的身体动力学特征，评估不同滑雪技术与装备对运动表现的影响。该研究将 IMU 数据与动力学建模结合，为滑雪技术优化、装备改进及运动损伤预防提供量化依据。

生物力学建模与分析

Recinos E, Abella 」, Riyaz S, Demircan E. Real-Time Vertical Ground Reaction Force Estimation ina Unified Simulation FrameworkUsing InertialMeasurement Unit Sensors!].Robotics, 2020,9:88.DO110.3390/robotics9040088.

加州州立大学-机械与航天工程系/电气工程系/生物医学工程系

研究把 Opensim 骨骼肌肉模型嵌入 Unity，用IMU 的加速度/姿态在实时(>100 Hz)条件下估计下肢运动的垂直地面反作用力(VGRF)，并与测力台做对比验证。

使用 Perception Neuron Pro,作为核心动捕与触地事件检测--通过足底 10 个虚拟接触点/足判定脚跟/全脚/脚尖触地状态;将各段IMU 加速度与OpenSim 段质量匹配并旋转换系、叠加，得到实时VGRF 估计。

生物力学建模与分析

Rahman M S, Yazaki T Chihara T, Sakamoto 」Evaluating Lumbar Biomechanics for Work-Related Musculoskeletal Disorders at VaryingWorking Heights During Wall ConstructionTasks[]. Biomechanics, 2025,5: 58.DO1:10.3390/biomechanics5030058.

日本金泽大学- Institute of Science andEngineering

评估四种作业高度(脚、膝、腰、肩)下砌墙任务对腰部生物力学(肌肉活动/负荷)的影响，以识别与”工效学相关的肌骨疾患(WMSDS)“风险

以 PN Studio 采集三维动作数据，用AnyBody 软件进行生物力学分析。

人机工效与人因工程

定义
通过动作捕捉技术分析人在工作场景中的姿态、用力与效率，识别高风,险或低效动作，辅助工位设计、疲劳评估与作业安全优化。
常见研究课题
重复性劳动中的姿势风险评估(如RULA/REBA打分)驾驶、装配等任务中的疲劳度分析
基于动作的岗位适配性分析(人因适配)
动捕技术应用
·多小时连续采集，适应真实生产/训练场景·适合高自由度作业场景(装配/搬运/穿行等)
常见客户专业
工业工程、机械工程、人因工程专业VR/仿真相关专业(用于沉浸式作业训练仿真)生物力学/康复工程方向(用于康复-工效过渡研究)
典型案例
在人机工效与人因工程领域，需求更多来自工业和企业端，尤其是涉及生产线设计、工位优化、装配作业负荷评估等环节。
我们的典型客户包括一汽、宝马、东芝等国际知名企业，这些大型制造企业在生产线规划与改造中高度重视人机工效评估，通过动作捕捉技术获取精确的人体姿态与工作负荷数据，为提升生产效率与保障员工健康提供决策依据。

跨学科人体动作研究

定义
围绕“人体动作”这一核心指标，服务于心理学、设计、认知科学等非传统体育/康复领域的研究需求，动作数据成为理解人类行为、交互与体验的新型证据基础。
常见研究课题
焦虑、紧张、欺骗等状态下的微动作差异(心理与行为识别)文化背景或性别差异下的动作特征研究(社会行为科学)
动捕技术应用
·可穿戴特性便于穿服装、模拟真实交互体验·可用于高自由度动作识别，适配非结构化研究场景
常见客户专业
心理学与认知科学系人机交互(HCI)社会行为科学研究单位
典型案例
Zhang, Lichen, et al. "Jerk as an indicator of physical exertion andfatigue" Automaton in Constructan 104 (2019):120-128.作者提出使用一种数据类型"jerk”作为体力消耗与疲劳的客观指标的假设，并用Perception Neuron 2.0 设备验证该方法在高频运动数据采集下验证数据的有效性，给建筑行业的工人疲劳度提出了一个很有创新的监测方案。

系统与算法评估

定义
利用已有权威动捕系统作为参考标准，验证新设备、新算法或新评估指标的准确性、稳定性与可重复性，是各类科研与工程开发中的基础验证环节。
常见研究课题
IMU系统与光学系统的姿态数据一致性对比AI姿态估计模型的开发与精度验证
动捕技术应用
·作为“参考标准”或”比对对象"参与多系统同步测试·提供高精度、低延迟的关节角数据用于算法训练与标签生成
常见客户专业
智能传感器/Al识别方向研究团队生物医学工程、运动人体科学、计算机视觉
典型案例
清华大学软件学院的一支研究团队，自2021年起持续采用诺亦腾PN系列惯性传感器，系统性开展"稀疏惯性动作捕捉(SparseIMUMoCap)"方向的研究，迄今已在五年内连续发表九篇重量级学术论文，2022年在CVPR上发表的论文《PIP》入围“最佳论文候选(BestPaper Finalist)"，2025年，他们与厦门大学的研究人员合作，在ACM SIGGRAPH会议获得Best Paper Award。

科研平台三阶构建路径：从一套设备，到整套实验室 icon

动作捕捉不是一次性买断型设备，而是人体动作研究科研平台的核心部件，可按项目需求灵活打包、逐步升级。

从一套动捕设备开始：最常见的科研与教学采购方式 icon

客户只采购一套动作捕捉系统，用于教学演示、初步实验、课题研究或学生课题支持。是大多数客户接触我们的第一步。也是70% 客户的需求。

搭建科研能力体系：动作捕捉 + 多种科研设备 icon

在动捕设备基础上，可进一步叠加如力学、生理、视觉类设备，构建具备完整科研分析能力的平台，用于高级课题、联合实验和多源数据建模。

生物力学-BoB

BoB (Biomechanics ofBodiesBoB来自英国，由ShapeMetric Ltd.开发是面向生物力学分析与人体工效研究的专业软件平台。它可将三维人体肌肉骨骼模型与动作捕捉数据结合，计算关收袋收节角度、肌肉受力、动链条等关键指标，广泛用于高校科研、动医学、康复工程及人机工效设计等领域。

人机工效-Nawo

法国公司 NawoSolution(隶属/关联HRV Simulation 生态面向人机工效与职业健康的。其核心产品Nawo Live 用于工作站人体工效诊断与 MSD(肌骨疾患)风险评估。

承包科研平台建设：从一套设备到一间实验室 icon

不只关注单一设备，而是整体建设一个科研实验空间(如人体运动实验室、康复评估实验室、智能训练实验室等)。设备选型、系统集成、空间布局、软件方案均需打包交付。

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