基于FSR和陀螺仪的人体姿态检测及行走趋势分析

被引量 : 0次 | 上传用户:wy2633110
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
在步态或者是姿态检测的主要三种方式中,基于惯性传感器检测姿态的方式因其具有便携性并且算法复杂度不高而逐渐成为研究的热点,但是目前的使用惯性传感器的应用多在于检测摔倒等姿态上面,检测运动姿态的研究相对较少,同时早在19世纪末有人对足底压力做了研究,随着技术的发展与医疗知识的普及,足底压力被用在越来越多的场合,例如足底压力的分布可以用来通过对脚底溃疡的检测警示患糖尿病的风险,还可在康复运动中判断恢复程度等等。因此,将足底压力分布的检测与陀螺仪检测到的姿态角相结合来检测姿态具有很大的研究意义。但是目前这样的可穿戴式检测设备少,因此将足底压力分布的研究与陀螺仪检测到的姿态角进行结合并检测人体姿态的可穿戴式设备的研制迫在眉睫。本课题通过FSR(力敏电阻)和陀螺仪的组合,实现可穿戴式设备,并用来判断不同的姿态。使用FSR和陀螺仪设计并实现一套可穿戴式检测足底压力分布并判断简单姿态的设备,并通过对实验者在做不同姿态时足底压力分布检测以及对加速度的检测,判断出常见的一些姿态,并根据数据的关联性预测姿态。在实现过程中,为了实现可穿戴式检测设备,IIC通信协议和蓝牙无线通信技术被用于通信。该系统以Arms Cortex-M3为核心处理器,将各个单元模块进行整合,以FSR压力检测组件和MPU6050六轴运动处理组件为核心模块。由于无线通信模块的使用,整个系统采用电源管理系统供电,电路设计具有便携性。通过采集12名实验者的在姿态库下的12种不同姿态下的数据,对数据特征进行分析,比较足底不同区域之间压力值的关联性以及加速度的不同结果,与不同的姿态进行映射。在数据处理过程中,卡尔曼滤波被用来获得更好的效果,减少姿态采集中信号的噪声,然后使用DMP技术获取得了较为稳定的姿态角。本课题提出了一种利用各区域间足底压力分布的相关性、显著性差异,以及运动时的加速度等综合判断姿态的方法,该方法通过将各区域之间的压力值的显著性差异进行计算,以及每个动作中压力和姿态的关联性进行分析。使用了ARMA预测模型以及后继姿态的可能性作为约束条件对姿态进行预测,实验结果表明在小范围样本内,该方法简单可行,能够通过该方法进行简单的动作判断与动作预测。
其他文献
作为典型的模式识别任务,人脸识别有着巨大的实际应用价值与市场前景。理想环境下的人脸识别已经取得不俗成绩,然而,当所处环境变化(如姿态变换、夸张表情、阴阳脸、分辨率较低)时
铁路是我国重要的基础设施,在国民经济中具有举足轻重的作用,能够带动钢铁、水泥等行业的发展,同时也能促进零售、制造业等行业的发展。2004年国务院审议通过《铁路网中长期
残疾人能够公平地参与社会生活是一个社会文明与进步程度的重要标志。然而残疾人权益常常是“权益木桶”中最短的一块木板,暴露出我国人权保障的众多缺陷。只有当残疾人的生
薪酬体系是人力资源管理理论体系当中的一个十分重要的组成部分,它向员工传递了公司或组织的价值体系,能够对员工在公司或组织内部的行为方式,向着有利于公司或组织的方向进
氮氧化物(NO,)作为主要的大气污染物,对人类健康和生态环境均造成了极大的危害。如何有效脱除NOx,已经成为研究者广泛关注的课题。本论文针对商用NHs-SCR催化剂低温活性差的
随着世界经济的发展,跨国经营、企业并购日益增多,企业间的竞争亦趋于多元化,纵观企业间的技术竞争、人才竞争、营销竞争,一切竞争的核心在于企业文化。对于并购的企业来讲,并购双
随着经济全球化的快速发展,我国连锁零售企业日益受到来自国外同类企业的挑战。在如此激烈的市场竞争环境下,如何通过提高经营效益和服务水平以应对竞争成为我国连锁零售企业
中国现代高等教育的创办与西方传教士有着密切的联系,同时也为中国早期现代化起到了推动作用。美国传教士狄考文所办的登州文会馆及其后续的广文学院、齐鲁大学,无论在中国高
高层建筑有别于低层建筑,具有层数多、高度大、振动源多、用水要求高、排水量大等特点,因此,对建筑给水排水工程的设计施工材料及管理方面都提出了新的技术要求。选择合理的
目的:评价微型钛板在下颌骨骨折坚强内固定术中的应用及临床效果.方法:采用隐蔽微创切口或原开放性创口将下颌骨骨折断端解剖复位,恢复咬(邪)关系,回顾分析微型钛板螺钉行骨