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题名基于九轴惯性传感器的人体关节活动度测量方法研究
被引量:3
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作者
高照
祝小波
寇晓洁
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机构
陕西福音假肢有限责任公司
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出处
《医疗卫生装备》
CAS
2022年第7期14-22,共9页
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基金
陕西省重点研发计划项目(2019SF-138)
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文摘
目的:提出一种基于九轴惯性传感器的人体关节活动度测量方法。方法:搭建由无线处理器、九轴惯性传感器、同步电路、电源管理模块和唤醒关机电路组成的关节活动度测量电路,采用九轴惯性传感器搭配无线处理器采集肢体的角速度、加速度和磁力原始数据,利用均值滤波、几何校准算法对原始数据进行校准,再将校准后的数据采用Madgwick算法进行姿态解算,保证输出的欧拉角在同一坐标系内。将关节活动度测量电路佩戴在志愿者额头及胸部中央,引导志愿者做颈椎前后屈伸、左右侧屈、左右旋转运动,通过计算头部和胸骨体的欧拉角差值获得颈椎活动度。结果:关节活动度测量电路可布置在关节两端协同测量,且测得的欧拉角精度为±1°。采用该测量方法测得的颈椎前后屈伸、左右侧屈和左右旋转的活动度均符合人体关节活动度特征。结论:该测量方法可实现对关节活动度的准确、有效测量,能反映真实的关节活动状况。
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关键词
九轴惯性传感器
关节活动度
欧拉角
关节活动度测量
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Keywords
nine-axis inertial sensor
joint mobility
Euler angle
measurement of joint mobility
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分类号
R318
[医药卫生—生物医学工程]
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题名基于姿态采集的人体柔韧性检测系统
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作者
孙联四
彭伟
孙少明
王君洪
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机构
中科院合肥技术创新工程院
中国科学技术大学
中科院合肥智能机械研究所
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出处
《仪表技术》
2020年第6期26-30,共5页
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基金
安徽省科技重大专项项目(17030901021)
安徽省科技重大专项项目(909121021058)。
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文摘
针对青少年柔韧性逐年下降和柔韧性检测方法简单、粗放的现状,本文提出并设计了一种基于惯性传感器的人体柔韧性检测系统,该系统采用九轴传感器和ZigBee模块构成人体姿态采集的硬件环境,测量受试者肘关节弯曲的最大角度、膝关节弯曲的最大角度、在坐位体前屈过程中的脊柱弯曲的角度,经无线传输模块把测得的角度值发送到上位机APP,参考《ACSM运动测试与运动处方指南》中特定单关节活动度范围,对青少年的全身柔韧性水平进行等级量化评估,对柔韧性提升训练具有指导意义。实验结果表明该测试系统操作简单便捷,且测试准确性高,可广泛替代人工操作,具有广阔的应用前景。
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关键词
九轴惯性传感器
ZIGBEE
柔韧性测试
姿态采集
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Keywords
nine axis inertial sensor
zigbee
pliability test
attitude acquisition
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分类号
TP391.4
[自动化与计算机技术—计算机应用技术]
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题名基于捷联惯性导航的矿用单轨吊机车定位算法
被引量:7
- 3
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作者
郭梁
宋建成
宁振兵
王明勇
吝伶艳
黄健琦
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机构
太原理工大学电气与动力工程学院
太原理工大学矿用智能电器技术国家地方联合工程实验室
太原矿机电气股份有限公司
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出处
《工矿自动化》
北大核心
2021年第1期49-54,I0003,共7页
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基金
国家自然科学基金资助项目(51577123)。
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文摘
针对煤矿井下单轨吊机车常用定位方法存在定位精度低和定位成本高的问题,提出了一种基于捷联惯性导航的矿用单轨吊机车定位算法。采用九轴惯性测量单元(IMU)采集机车加速度数据,并对加速度数据进行限幅滤波和去零偏等预处理,解算并输出姿态角和加速度值;采用方向余弦矩阵法滤除加速度数据中所含的重力分量,消除该分量对数据的干扰;利用加速度变化率阈值法和零速修正法修正稳态误差,使稳态加速度和速度更接近真实值;采用Lagrange插值多项式测距法测量单轨吊机车的行驶距离,并利用测距结果定时修正法来补偿测距误差,根据机车的起点和行驶距离实现定位。实验结果表明,当车辆行程为30.8 m时,测距误差基本在0.65 m以内,可以达到高精度、低成本的定位要求。
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关键词
矿用单轨吊机车
定位
捷联惯性导航
九轴惯性测量单元
重力分量
积分测距
加速度传感器
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Keywords
mine-used monorail crane locomotive
positioning
strapdown inertial navigation
nine-axis inertial measurement unit
gravity component
integral ranging
acceleration sensor
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分类号
TD524
[矿业工程—矿山机电]
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