惯性式人体上肢运动姿态捕获系统研究
| 摘要 | 第5-6页 |
| Abstract | 第6-7页 |
| 第1章 绪论 | 第13-20页 |
| 1.1 研究背景与意义 | 第13-14页 |
| 1.2 国内外研究现状 | 第14-18页 |
| 1.3 本文的主要研究内容 | 第18页 |
| 1.4 本文的组织结构 | 第18-20页 |
| 第2章 预备知识 | 第20-33页 |
| 2.1 惯性导航系统 | 第20页 |
| 2.1.1 平台式惯性导航系统 | 第20页 |
| 2.1.2 捷联式惯性导航系统 | 第20页 |
| 2.2 常用坐标系 | 第20-22页 |
| 2.3 姿态的数学描述方式 | 第22-27页 |
| 2.3.1 方向余弦矩阵 | 第22-23页 |
| 2.3.2 欧拉角 | 第23-25页 |
| 2.3.3 四元数 | 第25-27页 |
| 2.4 基本的姿态解算方法 | 第27-31页 |
| 2.4.1 互补滤波 | 第27页 |
| 2.4.2 经典卡尔曼滤波算法 | 第27-30页 |
| 2.4.3 扩展卡尔曼滤波算法 | 第30-31页 |
| 2.5 数据预处理 | 第31-32页 |
| 2.6 本章小结 | 第32-33页 |
| 第3章 基于MARG惯性测量单元的姿态解算研究 | 第33-54页 |
| 3.1 惯性测量单元分析 | 第33-41页 |
| 3.1.1 惯性单元结构 | 第33-35页 |
| 3.1.2 磁强计工作原理 | 第35-37页 |
| 3.1.3 加速计工作原理 | 第37-40页 |
| 3.1.4 陀螺仪工作原理 | 第40-41页 |
| 3.2 姿态解算方法的分析与设计 | 第41-43页 |
| 3.2.1 姿态解算方法分析 | 第41-42页 |
| 3.2.2 姿态解算方法改进设计 | 第42-43页 |
| 3.3 算法框架 | 第43-48页 |
| 3.3.1 算法流程 | 第43-44页 |
| 3.3.2 系统状态模型与观测模型 | 第44-46页 |
| 3.3.3 算法具体描述 | 第46-48页 |
| 3.4 实验与分析 | 第48-53页 |
| 3.4.1 磁场强度畸变补偿验证实验 | 第48-50页 |
| 3.4.2 节点对比实验 | 第50-53页 |
| 3.5 本章小结 | 第53-54页 |
| 第4章 系统的软硬件平台设计与实现 | 第54-66页 |
| 4.1 汇聚节点设计与实现 | 第54-58页 |
| 4.1.1 微控制单元 | 第54-55页 |
| 4.1.2 通信协议设计 | 第55-56页 |
| 4.1.3 软件部分设计 | 第56-58页 |
| 4.2 软件平台实现 | 第58-60页 |
| 4.3 上肢运动捕获实现 | 第60-65页 |
| 4.3.1 单惯性节点捕获 | 第60-61页 |
| 4.3.2 双节点上肢模型捕获设计 | 第61-63页 |
| 4.3.3 系统整体实验测试 | 第63-65页 |
| 4.4 本章小结 | 第65-66页 |
| 结论 | 第66-68页 |
| 参考文献 | 第68-72页 |
| 附录A 攻读硕士学位期间发表的论文和参加的项目 | 第72-73页 |
| 致谢 | 第73页 |
