蘇州大學(xué)申購大型精密儀器設(shè)備

1、蘇州大學(xué)申購大型精密儀器設(shè)備可行性論證報(bào)告（40萬元以上）儀器名稱 三維運(yùn)動測量系統(tǒng) 申請單位 心理與教師教育實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心 負(fù) 責(zé) 人 劉 電 芝 填表時(shí)間 2009 年 5 月 4 日一、申購儀器設(shè)備概況儀器設(shè)備名 稱中文三維運(yùn)動測量系統(tǒng)外文NDI Optotrak Certus System型 號廠 商參考單價(jià)（萬元）數(shù) 量總 價(jià)（萬元）Optotrak® Certus加拿大Northern Digital Inc. (NDI)1主要技術(shù)指標(biāo)（含儀器設(shè)備的詳細(xì)配置）1、主要技術(shù)性能、指標(biāo)、規(guī)格及質(zhì)量該儀器可以通過在身體表面粘貼紅外標(biāo)記點(diǎn)（marker），記錄各種精細(xì)運(yùn)動軌跡。它是

2、世界上精度最高的三維運(yùn)動測量系統(tǒng)，其精度和重復(fù)性得到美國長島大學(xué)和美國堪薩斯大學(xué)的試驗(yàn)驗(yàn)證，兩驗(yàn)證報(bào)告分別發(fā)表在2006年國際醫(yī)學(xué)工程與技術(shù)和2007年國際生物力學(xué)雜志上。儀器制造商-加拿大NDI公司獲得ISO：9001質(zhì)量管理體系認(rèn)證。產(chǎn)品的精度得到美國NIST（National Institute of Standard Technology ）校驗(yàn)，校驗(yàn)執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)：美國國家標(biāo)準(zhǔn)和ISO/IEC 17025：2005。技術(shù)指標(biāo)：Ø 測量精度：系統(tǒng)的最高精度，X軸、Y軸方向，達(dá)到0.1mm,Z軸方向達(dá)到0.15mm(Z軸為被測目標(biāo)和鏡頭的垂直方向)；分辨率：0.01mm；Ø

3、 系統(tǒng)最多可支持marker數(shù)量512個(gè)，最大marker發(fā)光頻率4600Hz；Ø 最小marker直徑4mm，可自動識別；Ø 測量維度：三維/六維自由度測量Ø 測量范圍: 有效測量范圍不低于25m3；2、儀器設(shè)備的詳細(xì)配置􀁺 硬件部分 1OPTOTRAK® CERTUSTM Position Sensor 定位傳感器 1套 2System Control Unit（s-type）系統(tǒng)控制單元 1個(gè) 3Marker Strobers 標(biāo)識點(diǎn)連接器 2套 4Link Cables, 8m 連接線(8m長) 2套 5Strober Exte

4、nsion Cables, 8m 連接器擴(kuò)展線(8m長) 2套 6Econo Stand 安裝底座 1套 7IR Reflective Strip 發(fā)光反射檢測卡 1套 8Adhesive marker pads 標(biāo)識點(diǎn)黏性墊 108個(gè) 9Marker Kit Crimp 標(biāo)識點(diǎn) 1套 10PCI card PCI卡 1套 􀁺 軟件部分 1NDI First Principle 系統(tǒng)控制軟件 1套 2NDI Data View 數(shù)據(jù)查看軟件 1套 3NDI 6D Architect 剛體制作軟件 1套 􀁺 附件部分 1Optotrak Data Aquisi

5、tion Unit(ODAU) 模擬數(shù)據(jù)接收單元 1套 2BNC-24 DAU BOX BNC轉(zhuǎn)接口1套 經(jīng)費(fèi)來源示范中心建設(shè)經(jīng)費(fèi)用 途教學(xué) 科研 其它 安裝（放）地點(diǎn)蘇州大學(xué)獨(dú)墅湖校區(qū)1005樓5546管理人丁威注：“經(jīng)費(fèi)來源”指教學(xué)設(shè)備經(jīng)費(fèi)、示范中心建設(shè)經(jīng)費(fèi)、中央與地方共建經(jīng)費(fèi)、重點(diǎn)學(xué)科建設(shè)經(jīng)費(fèi)、科研項(xiàng)目經(jīng)費(fèi)、211工程建設(shè)費(fèi)、專項(xiàng)經(jīng)費(fèi)等。二、安裝使用的環(huán)境及設(shè)施條件請說明是否具備安裝條件或擬改造要求1、設(shè)備安裝條件Ø 系統(tǒng)的操作平臺系統(tǒng)應(yīng)適應(yīng)不同操作平臺的要求，至少要能在以下幾個(gè)平臺上使用：Windows NT 4.0 / 2000 / XP/ VistaLinux Kerne

6、l 2.5 或更高SGI Irix 5.x (32 bit )SGI Irix 6.x 或更高 (32 bit and 64bit )Solaris 2.x 或更高Ø 系統(tǒng)的工作條件電源要求：220 V, 50Hz 1.0 A工作環(huán)境溫度: 10 35系統(tǒng)在上述工作條件下應(yīng)能長期穩(wěn)定工作。2、擬改造要求：由于該系統(tǒng)集成性強(qiáng)，方便攜帶,可以在不同實(shí)驗(yàn)室之間隨意搬運(yùn),安裝非常簡單便捷。因此，對實(shí)驗(yàn)環(huán)境無改造要求。三、購置及選型理由1、購置目的（請說明購置儀器的必要性、效益預(yù)測等）心理與教師教育實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心旨在培養(yǎng)交叉型創(chuàng)新人才。目前，人體精細(xì)運(yùn)動及其心理認(rèn)知過程，是心理學(xué)、體育科學(xué)和計(jì)算

7、機(jī)科學(xué)共同關(guān)注的問題。Optotrak®三維運(yùn)動測量系統(tǒng)的測量結(jié)果已被公認(rèn)為計(jì)算機(jī)輔助手術(shù)和人體三維運(yùn)動測量的黃金標(biāo)準(zhǔn)。近幾年，國際上應(yīng)用 Optotrak®三維運(yùn)動測量系統(tǒng)所從事的科學(xué)研究，在自然上共發(fā)表八篇文章，在科學(xué)上發(fā)表一篇文章。研究領(lǐng)域涉及了運(yùn)動功能障礙評估、運(yùn)動控制、認(rèn)知科學(xué)、神經(jīng)修復(fù)等多個(gè)領(lǐng)域。此外，該系統(tǒng)還可以用于教育心理學(xué)領(lǐng)域中的筆跡、表情和言語研究中。為了將教育、心理、體育和計(jì)算機(jī)等學(xué)科更好的融合在一起，創(chuàng)建交叉型實(shí)驗(yàn)平臺。中心計(jì)劃購置Optotrak®三維運(yùn)動測量系統(tǒng)。預(yù)計(jì)該儀器的購入，將大大提升實(shí)驗(yàn)中心的教學(xué)和科研水平，幫助學(xué)生了解最新的交

8、叉學(xué)科領(lǐng)域研究，增加實(shí)驗(yàn)中心的科研和教學(xué)成果。2、選型理由（含兄弟院校、科研院所的使用情況）Optotrak Certus是 Optotrak 3020的升級版本，Optotrak3020已經(jīng)在大量的參考文獻(xiàn)中提到。該系統(tǒng)的主要應(yīng)用是研究人的認(rèn)知和行動的關(guān)系，該領(lǐng)域的學(xué)術(shù)權(quán)威是加拿大西安大略大學(xué)Melvyn A. Goodale 教授，他曾經(jīng)在<<自然>>上發(fā)表了兩篇論文，文章中都是采用該系統(tǒng)進(jìn)行的認(rèn)知和行動實(shí)驗(yàn)研究。該系統(tǒng)可以和Eye Tracker、EEG、EMG、fMRI等信號同步，我中心已有64導(dǎo)腦電儀一臺，該系統(tǒng)購入后，可與腦電儀聯(lián)合共同使

9、用，采用相關(guān)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，將會提升已有儀器的使用價(jià)值。目前，Optotrak Certus在國內(nèi)多所知名高校的多個(gè)領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用，承擔(dān)國家自然科學(xué)基金、863、973等項(xiàng)目。清華大學(xué)生物醫(yī)學(xué)工程系于2005年購入該系統(tǒng)，主要用于生物醫(yī)學(xué)工程的相關(guān)研究，取得大量實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和研究成果。北京航空航天大學(xué)于2006年購入一套該系統(tǒng)，用于生物力學(xué)中人體的運(yùn)動測量與分析，取得良好效果，發(fā)表多篇學(xué)術(shù)論文。上海交通大學(xué)數(shù)字醫(yī)學(xué)教育部工程研究中心于2007年購入一套該系統(tǒng)，應(yīng)用到中國力學(xué)虛擬人、亞洲人種髖、膝關(guān)節(jié)特性研究與人工髖、膝關(guān)節(jié)基本設(shè)計(jì)等國家自然科學(xué)基金重點(diǎn)課題的研究中，發(fā)表多篇學(xué)術(shù)論文，并計(jì)劃將該系統(tǒng)進(jìn)一

10、步應(yīng)用到的臨床步態(tài)分析中。香港理工大學(xué)于2007年購入該系統(tǒng)，主要應(yīng)用于足踝生物力學(xué)特性的試驗(yàn)研究和振動載荷在人體傳遞特性的試驗(yàn)研究，取得多項(xiàng)研究成果。中國礦業(yè)大學(xué)于2007年購入該系統(tǒng)，主要用于人工關(guān)節(jié)生物摩擦學(xué)運(yùn)動測量和分析，取得多項(xiàng)科研成果，發(fā)表多篇學(xué)術(shù)論文。上海大學(xué)于2008年購入該系統(tǒng)，用于機(jī)器人和機(jī)械臂的運(yùn)動測量和分析，已取得初步成效。以上只是部分用戶，國內(nèi)高校中該設(shè)備的用戶還有北京理工大學(xué)、北京工業(yè)大學(xué)、浙江大學(xué)、西安交通大學(xué)等等。3、市場調(diào)研情況（請按優(yōu)先順序提供不少于三家國內(nèi)、外廠商同類儀器設(shè)備的性能、價(jià)格比較）美國Motion Analysis是國際知名的動作捕捉系統(tǒng)，其主要特點(diǎn)是依賴反光小球標(biāo)識點(diǎn)被動反光，測量范圍大，缺點(diǎn)是測量精度不高，故較多用于動畫制作、電影特效、游戲設(shè)計(jì)、康復(fù)等領(lǐng)域。瑞典Qualisys三維圖像運(yùn)動解析系統(tǒng)，其特點(diǎn)是對紅外反光小球進(jìn)行高速攝影，采用軟件計(jì)算