| 摘要 | 第2-3页 |
| ABSTRACT | 第3页 |
| 1 绪论 | 第6-17页 |
| 1.1 课题研究背景及意义 | 第6-7页 |
| 1.1.1 研究背景 | 第6-7页 |
| 1.1.2 研究目的及意义 | 第7页 |
| 1.2 踝泵运动 | 第7-8页 |
| 1.3 MEMS与可穿戴式设备 | 第8页 |
| 1.4 国内外研究现状 | 第8-12页 |
| 1.4.1 国外踝足康复装置现状 | 第8-10页 |
| 1.4.2 国内踝足康复装置现状 | 第10-11页 |
| 1.4.3 国内外手环式穿戴设备发展现状 | 第11-12页 |
| 1.5 研究路线 | 第12-14页 |
| 1.5.1 航姿参考系统 | 第13页 |
| 1.5.2 装置概述及工作流程 | 第13-14页 |
| 1.5.3 研究原则 | 第14页 |
| 1.6 本文主要研究内容及创新点 | 第14-15页 |
| 1.7 论文结构 | 第15-17页 |
| 2 系统的融合算法及姿态解算研究 | 第17-28页 |
| 2.1 基于四元数的姿态解算 | 第17-18页 |
| 2.2 传统扩展卡尔曼滤波 | 第18-19页 |
| 2.3 扩展卡尔曼滤波在数据融合运用中的原理 | 第19页 |
| 2.4 扩展卡尔曼滤波器的设计 | 第19-27页 |
| 2.3.1 状态变量的设定 | 第20页 |
| 2.3.2 状态转移阵与状态观测阵的求取 | 第20-23页 |
| 2.3.3 噪声方差矩阵的选取 | 第23-25页 |
| 2.3.4 算法迭代过程的建立 | 第25-27页 |
| 2.5 本章小结 | 第27-28页 |
| 3 踝泵运动识别算法研究 | 第28-37页 |
| 3.1 DTW算法模型 | 第28-34页 |
| 3.2 DTW算法的改进 | 第34-36页 |
| 3.3 本章小结 | 第36-37页 |
| 4 基于AHRS的踝泵运动监测装置的设计 | 第37-54页 |
| 4.1 AHRS电路设计 | 第37-47页 |
| 4.1.1 AHRS硬件框架 | 第37-38页 |
| 4.1.2 控制模块 | 第38-39页 |
| 4.1.3 数据采集模块 | 第39-43页 |
| 4.1.4 通信模块 | 第43-45页 |
| 4.1.5 供电模块 | 第45-47页 |
| 4.1.6 PCB设计 | 第47页 |
| 4.2 AHRS内部通讯方式 | 第47-48页 |
| 4.3 结构设计 | 第48-50页 |
| 4.3.1 设计软件Pro/Engineer | 第48-49页 |
| 4.3.2 基于Pro/Engineer的外形设计 | 第49-50页 |
| 4.4 基于ANDROID的应用开发 | 第50-53页 |
| 4.4.1 手机应用开发软件AndroidStudio | 第51页 |
| 4.4.2 基于AndroidStudio的手机APP开发 | 第51-53页 |
| 4.5 本章小结 | 第53-54页 |
| 5 实验研究 | 第54-60页 |
| 5.1 姿态解算精度实验及结果分析 | 第54-57页 |
| 5.1.1 陀螺仪零偏补偿前后对比 | 第54-55页 |
| 5.1.2 运用EKF与互补滤波算法的姿态精度对比 | 第55-57页 |
| 5.2 动作识别实验及结果分析 | 第57-59页 |
| 5.3 实验结论 | 第59-60页 |
| 6 总结与展望 | 第60-62页 |
| 6.1 工作总结 | 第60页 |
| 6.2 后续工作安排 | 第60-62页 |
| 参考文献 | 第62-64页 |
| 攻读硕士期间的科研成果及荣誉 | 第64-65页 |
| 致谢 | 第65-67页 |
