| 摘要 | 第4-5页 |
| Abstract | 第5页 |
| 第一章 绪论 | 第8-14页 |
| 1.1 研究背景与意义 | 第8-9页 |
| 1.2 国内外研究现状 | 第9-12页 |
| 1.2.1 手术定位技术发展 | 第9-12页 |
| 1.2.2 MEMS惯性传感技术 | 第12页 |
| 1.3 论文主要内容 | 第12-14页 |
| 第二章 手术定位系统姿态算法设计 | 第14-29页 |
| 2.1 传感器输出分析 | 第14-18页 |
| 2.1.1 加速度计输出分析 | 第14-15页 |
| 2.1.2 陀螺仪输出分析 | 第15-17页 |
| 2.1.3 磁强计输出分析 | 第17-18页 |
| 2.2 姿态角的表示方法 | 第18-21页 |
| 2.2.1 姿态的欧拉角表示 | 第18-19页 |
| 2.2.2 姿态的四元数表示 | 第19-21页 |
| 2.3 姿态角的获取 | 第21-28页 |
| 2.3.1 姿态的高斯-牛顿收敛 | 第21-23页 |
| 2.3.2 自适应的高斯-牛顿姿态收敛 | 第23-26页 |
| 2.3.3 改进的自适应高斯-牛顿姿态收敛 | 第26-28页 |
| 2.4 本章小结 | 第28-29页 |
| 第三章 手术定位系统位置算法设计 | 第29-36页 |
| 3.1 基于惯性传感的位置算法 | 第29-31页 |
| 3.1.1 基本算法流程 | 第29-30页 |
| 3.1.2 离散化处理 | 第30-31页 |
| 3.2 基于电磁定位的位置算法 | 第31-35页 |
| 3.2.1 电磁定位方法简述 | 第31-33页 |
| 3.2.2 电磁定位算法优化 | 第33-35页 |
| 3.3 本章小结 | 第35-36页 |
| 第四章 手术定位系统设计 | 第36-50页 |
| 4.1 系统总体设计 | 第36-42页 |
| 4.1.1 OMAP-L138处理器介绍 | 第36-38页 |
| 4.1.2 前端传感模块简介 | 第38-39页 |
| 4.1.3 总体硬件方案设计 | 第39-40页 |
| 4.1.4 总体软件方案设计 | 第40-42页 |
| 4.2 基于Sys Link的ARM与DSP双核通信 | 第42-44页 |
| 4.2.1 Sys Link与DSPLINK的比较 | 第42页 |
| 4.2.2 Sys Link的基本原理 | 第42-43页 |
| 4.2.3 核间通信方式简介 | 第43-44页 |
| 4.3 基于Qt与OpenGL的UI实现 | 第44-48页 |
| 4.3.1 Qt下OpenGL的使用 | 第44-45页 |
| 4.3.2 ARM平台上Open GL的实现 | 第45-48页 |
| 4.4 传感数据的读取 | 第48-49页 |
| 4.4.1 Linux环境下UART串口的实现 | 第48页 |
| 4.4.2 Linux环境下I2C的实现 | 第48-49页 |
| 4.5 本章小结 | 第49-50页 |
| 第五章 手术定位系统实验验证 | 第50-62页 |
| 5.1 标准定位板的设计 | 第50-53页 |
| 5.2 姿态跟踪实验 | 第53-56页 |
| 5.2.1 自适应高斯-牛顿姿态收敛实验 | 第53-55页 |
| 5.2.2 改进的自适应高斯-牛顿姿态收敛实验 | 第55-56页 |
| 5.3 位置定位实验 | 第56-61页 |
| 5.3.1 基于电磁定位的位置定位实验 | 第56-60页 |
| 5.3.2 基于惯性传感的位置定位实验 | 第60-61页 |
| 5.4 本章小结 | 第61-62页 |
| 第六章 总结与展望 | 第62-64页 |
| 参考文献 | 第64-68页 |
| 发表论文和参加科研情况说明 | 第68-69页 |
| 致谢 | 第69-70页 |