颈部姿态检测系统的设计与开发
| 摘要 | 第5-6页 |
| Abstract | 第6-7页 |
| 第1章 绪论 | 第10-15页 |
| 1.1 研究目的及意义 | 第10页 |
| 1.2 国内外研究现状与发展趋势 | 第10-14页 |
| 1.2.1 国内研究现状 | 第11-12页 |
| 1.2.2 国外研究现状 | 第12-14页 |
| 1.3 本文主要研究内容 | 第14-15页 |
| 第2章 颈部姿态检测系统设计方案 | 第15-35页 |
| 2.1 系统结构与功能 | 第15-16页 |
| 2.2 硬件模块型号选择 | 第16-19页 |
| 2.2.1 姿态检测传感器型号选择 | 第16-18页 |
| 2.2.2 微处理器型号选择 | 第18-19页 |
| 2.3 下位机硬件设计 | 第19-25页 |
| 2.3.1 传感器模块电路设计 | 第19-21页 |
| 2.3.2 微处理器模块电路设计 | 第21-23页 |
| 2.3.3 数据传输与电源电路设计 | 第23-24页 |
| 2.3.4 穿戴式颈部姿态采集装置设计 | 第24-25页 |
| 2.4 上位机接口设计 | 第25-34页 |
| 2.4.1 LabVIEW功能与应用 | 第25-27页 |
| 2.4.2 通讯接口设计 | 第27-28页 |
| 2.4.3 图形显示 | 第28-30页 |
| 2.4.4 数据存储 | 第30-31页 |
| 2.4.5 LabVIEW界面图 | 第31-34页 |
| 2.5 本章小结 | 第34-35页 |
| 第3章 人体颈部姿态解算方法研究 | 第35-51页 |
| 3.1 人体颈部坐标系的建立和姿态角的确定 | 第35-39页 |
| 3.1.1 地理坐标系与载体坐标系 | 第35-36页 |
| 3.1.2 人体颈部坐标系 | 第36-38页 |
| 3.1.3 人体颈部姿态角的确定 | 第38-39页 |
| 3.2 颈部姿态解算方法设计 | 第39-44页 |
| 3.2.1 四元数概念及定义 | 第40页 |
| 3.2.2 四元数与姿态矩阵 | 第40-42页 |
| 3.2.3 基于四元数法的姿态解算过程分析 | 第42-44页 |
| 3.3 颈部姿态解算滤波器设计 | 第44-49页 |
| 3.3.1 卡尔曼滤波器设计 | 第45-47页 |
| 3.3.2 卡尔曼滤波器的MATLAB仿真测试 | 第47-49页 |
| 3.4 颈部姿态解算流程 | 第49-50页 |
| 3.5 本章小结 | 第50-51页 |
| 第4章 人体颈部姿态检测实验设计及结果分析 | 第51-69页 |
| 4.1 人体颈部姿态实验准备 | 第51-53页 |
| 4.2 实验数据预处理 | 第53-58页 |
| 4.2.1 加速度数据预处理 | 第53-55页 |
| 4.2.2 角速度数据预处理 | 第55-58页 |
| 4.3 人体颈部姿态解算及仿真分析 | 第58-66页 |
| 4.3.1 左侧摆动实验 | 第58-60页 |
| 4.3.2 右侧摆动实验 | 第60-62页 |
| 4.3.3 向前摆动实验 | 第62-64页 |
| 4.3.4 向后摆动实验 | 第64-66页 |
| 4.4 误差分析 | 第66-68页 |
| 4.5 本章小结 | 第68-69页 |
| 结论 | 第69-70页 |
| 参考文献 | 第70-74页 |
| 攻读学位期间发表的学术论文 | 第74-75页 |
| 致谢 | 第75页 |
