人体运动的空间轨迹追踪是一种利用传感器技术和计算机技术来分析记录人体的运动过程的方法。为了实现人体运动轨迹的空间追踪,本文设计了一种人体可穿戴式的人体运动捕捉系统,通过佩戴在人体关节点的惯性传感器单元来获取肢体的实时姿态信息。惯性传感器由加速度传感器、角速度传感器和磁力计构成。通过微控制单元获取传感器数据,利用低通滤波和卡尔曼滤波来更新四元数,再将预处理后的数据由蓝牙模块实时发送到电脑端。本文通过对肢体运动的不同角度的实验,证明了利用惯性传感器可以追踪人体肢体、运动的空间轨迹。 磁力计被用于求取载体姿态中的航向角，航向角为磁力计在测量信息中从水平方向上的分量求得。单独使用陀螺仪传感器在运动中会产生漂移，需要用加速度计和磁力计数据作为观测变量，一次性对陀螺仪计算到的结果进行数产生的过程如下：①系统开始工作，初始化九轴传感器（三轴加速度、三轴角速度和三轴磁力计），并设置定时器，通过嵌入式平台实时采集九轴惯性传感器数据，再将数据进行低通滤波除去噪声。采用PIC24FJ64微处理器和Si4432无线收发芯片设计了无线组网模块,利用此无线组网模块搭建了温室控制器、数据采集器电路并编写了组网通信协议和上位机显示界面程序。该系统具有功耗低,数据可靠性高、适用性好的特点。经实际测试,系统休眠电流为4.5μA,空中传输速率是9.6kbps,通信距离在空旷条件下可达1000m。 录网站在线投稿２０１８年第１期４７块，无线组网模块设计-电动折弯机数控滚圆机滚弧机张家港液压钢管弯管机滚弧机数据采集器将编码的数据包通过Ｓｉ４４３２无线组网模块发送给温室控制器节点。中央控制器选用ＳＴＭ３２本文由张家港弯管机网站

转载中国知网整理!www.wangaunjimuju.net芯图３数据采集器结构图片，其性能好、功耗低。传感器模块采用高精度的ＳＨＴ１０芯片作为温湿度采集传感器，其支持Ａ／Ｄ转换和ＣＲＣ校验。图３为数据采集器硬件结构图。２．２温室控制器硬件设计温室控制器节点通过无线组网模块收集分布在各个节点的数据采集器发射过来的编码数据包，并将校验正确的编码数据包通过ＵＳＢ转串口线传送给电脑显示和解码。图４为温室控制器硬件结构图。图４温室控制器结构图３系统软件设计图５数据采集器软件流程３．１数据采集器程序数据采集器发送程序流程图如图５所示。完成系统单片机初始化后，ＳＴＭ３２单片机读入ＳＨＴ１０温湿度值并且封装成帧，通过串口定时发送数据包给无线组网模块预留的ＵＡＲＴ接口，然后通过配置寄存器来设置包的长度和结构，通过ＳＰＩ通信向发送ＦＩＦＯ中写入温湿度值。之后关闭除包发送之外的所有中断，使能发送功能，图６温室控制器软件流程当数据包发送完时，ｎＩＲＱ引脚拉成低电平，从而通知ＰＩＣ２４ＦＪ６４芯片数据包已经发送完毕，读取中断状态并拉高ｎＩＲＱ引脚，否则继续等待。一次数据包发送完成后，循环进入下一次数据发送状态［７］。３．２温室控制器程序温室控制器接收程序流程图如图６所示。完成系统单片机初始化后，读Ｓ寄存器的状态，获取包长度信息，打开接收中断和同步字中断，关无线组网模块设计-电动折弯机数控滚圆机滚弧机张家港液压钢管弯管机滚弧机本文由张家港弯管机网站 转载中国知网整理!www.wangaunjimuju.net