可穿戴运动捕捉系统研究
| 摘要 | 第4-5页 |
| Abstract | 第5页 |
| 1 引言 | 第8-14页 |
| 1.1 选题背景 | 第8-9页 |
| 1.2 国内外研究现状和发展动态 | 第9-11页 |
| 1.2.1 可穿戴设备研究现状及发展 | 第9-10页 |
| 1.2.2 国外运动捕捉设备研究现状及发展 | 第10-11页 |
| 1.2.3 国内运动捕捉设备研究现状及发展 | 第11页 |
| 1.3 课题的主要工作和内容安排 | 第11-14页 |
| 2 可穿戴运动捕捉系统相关原理概要 | 第14-24页 |
| 2.1 人体测量结构分析 | 第14-16页 |
| 2.2 可穿戴运动捕捉系统常用坐标系的介绍 | 第16-18页 |
| 2.3 可穿戴运动捕捉系统的数学表示方法 | 第18-22页 |
| 2.3.1 方向余弦 | 第18-19页 |
| 2.3.2 欧拉角法 | 第19-20页 |
| 2.3.3 四元数法 | 第20-22页 |
| 2.4 可穿戴运动捕捉系统的数据融合方法 | 第22-23页 |
| 2.4.1 互补滤波器 | 第22页 |
| 2.4.2 卡尔曼滤波器 | 第22页 |
| 2.4.3 扩展卡尔曼滤波器 | 第22-23页 |
| 2.5 本章小节 | 第23-24页 |
| 3 可穿戴运动捕捉系统硬件设计 | 第24-36页 |
| 3.1 可穿戴运动捕捉系统总体架构 | 第24页 |
| 3.2 可穿戴运动捕捉系统各模块硬件设计 | 第24-34页 |
| 3.2.1 主控芯片设计 | 第24-26页 |
| 3.2.2 数据采集模块设计 | 第26-29页 |
| 3.2.3 数据传输模块设计 | 第29-31页 |
| 3.2.4 电源模块设计 | 第31-34页 |
| 3.3 本章小节 | 第34-36页 |
| 4 可穿戴运动捕捉系统软件设计 | 第36-58页 |
| 4.1 系统软件开发平台简介 | 第36-37页 |
| 4.2 可穿戴运动捕捉系统各模块软件设计 | 第37-45页 |
| 4.2.1 系统软件主程序流程图 | 第37-38页 |
| 4.2.2 主控芯片系统初始化配置 | 第38-39页 |
| 4.2.3 IIC通信协议 | 第39-40页 |
| 4.2.4 SPI通信协议 | 第40-41页 |
| 4.2.5 数据采集模块软件设计 | 第41-43页 |
| 4.2.6 数据传输模块软件设计 | 第43-45页 |
| 4.3 数据处理模块设计 | 第45-56页 |
| 4.3.1 互补滤波 | 第46-47页 |
| 4.3.2 卡尔曼滤波 | 第47-49页 |
| 4.3.3 扩展卡尔曼滤波 | 第49-50页 |
| 4.3.4 本文数据融合算法实现 | 第50-55页 |
| 4.3.5 关节模型设计 | 第55-56页 |
| 4.4 本章小节 | 第56-58页 |
| 5 系统测试与实验结果分析 | 第58-66页 |
| 5.1 系统硬件各模块测试 | 第58-59页 |
| 5.1.1 硬件电源模块测试 | 第58页 |
| 5.1.2 硬件数据采集模块测试 | 第58-59页 |
| 5.1.3 硬件传输模块测试 | 第59页 |
| 5.2 系统数据测试与分析 | 第59-64页 |
| 5.3 本章小节 | 第64-66页 |
| 6 总结与展望 | 第66-68页 |
| 6.1 总结 | 第66页 |
| 6.2 展望 | 第66-68页 |
| 参考文献 | 第68-72页 |
| 作者攻读学位期间发表学术论文清单 | 第72-74页 |
| 致谢 | 第74页 |
