基于MEMS六轴传感器的可穿戴系统设计|鸭脖娱乐app官方下载

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本文摘要:摘要:现在市面上销售的可穿戴设备更多,在可穿戴设备特别是手腕式可穿戴设备上的竞争越来越激烈。

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摘要:现在市面上销售的可穿戴设备更多,在可穿戴设备特别是手腕式可穿戴设备上的竞争越来越激烈。关于可穿戴设备的研究核心是可穿戴传感器的研究。

可穿戴设备的功能越来越强大,导致其内部使用的可穿戴传感器的数量减少和性能提高。目的是基于MEMS六轴传感器技术设计可用于运动轨迹检测的可穿戴设备。

利用现有的蓝牙4.0技术,将六轴传感器收集的数据动态传输到上位机,通过MATLAB等建模软件和合理的数据处理,得到最现实的运动轨迹。可穿戴运动监测系统是可穿戴计算的体育领域中的典型应用,可穿戴运动监测系统的目的是为用户取得倒数、精确的运动监测功能,而不阻碍用户的运动。国内外学者已经在这个研究领域做了大量的工作开发了许多相关设备和应用。

但是,这些设备和应用不是体育专家,不能从这些信息中得到正确的建议,不能从这些信息中得到粗略的运动评价。另一方面,由于大规模的数据处理能力、多维的数据分析能力、知道的数据挖掘能力不足,所以即使收集到的数据中含有大量的简单信息,也包含分析运动所需的数据,根据数据处理能力的问题,大量的数据为此,本文明确提出了一种新的可穿戴系统。

该系统基于MEMS六轴传感器,收集以物体运动中产生的六轴传感器为校正点的三轴加速度和三轴角速度,以蓝牙4.0无线方式在搭载蓝牙4.0蓝牙的上位机上进行数据处理和轨迹模拟1可穿戴运动监视系统的基本原理本文中的可穿戴运动监视系统是基于对运动轨迹建模的惯性技术,主要由运动传感器构建的。本系统主要使用三轴加速度传感器和三轴陀螺传感器两种运动传感器。

加速度传感器作为计算速度和偏移量的原始数据用于测量运动物体的加速度。陀螺用于测量东物体的角速度,不利于偏移轨迹的计算,以确认三维空间中运动物体的加速度传感器的参照坐标系。1.1加速度传感器的工作原理加速度是密切相关的物体空间运动本质的基本物理量,通过测量加速度可以测量物体的运动状态。加速度传感器的基本原理可以用图1说明。

这里,m是块的质量,k是弹簧的刚性,c是减震器连接在仪表壳上。图1 :加速度传感器的动作原理图传感器基座与被测量运动体固定,因此不与运动物体一起相对于有惯性空间的基准点进行相对运动。检测质量体没有固定在传感器基座上,因此在惯性力作用下与仪表外壳比较偏移。

通过检测质量体感受到的加速度,产生与加速度成比例的惯性力,在弹簧中产生与质量体相比偏移大的前端变形,在弹簧中产生与变形量成比例的反作用力。惯性力和弹簧反力平衡时,检测质量体相对于基座的偏移与加速度成比例,因此可以利用该偏移和惯性力测量加速度。根据钩子法则,x=x0-x(1)F=kx=ma(2)x是检测质量体的比较偏移。

由上式可知,检测质量体的比较偏移量x与加速度a成比例。1.2陀螺仪的工作原理陀螺仪(gyroscope )的原理是一个旋转体的旋转轴指向的方向受到外力时会发生变化。就像陀螺仪高速旋转时倒下一样。但是,陀螺仪工作的全额必须给予缓慢旋转的力,旋转速度通常超过数十万,可以长时间工作。

用各种方法加载轴的信息,在向控制系统传递信号之前,展开分析和处理。1.3MEMS六轴传感器的工作原理MEMS惯性传感器使用集成电路的工艺,在其自己的加工工艺中与其他惯性传感器有所区别。具有可靠性低、生产成本低、寿命长的优点。

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另外,还具有重量轻、构筑困难、耗电量低、小型、可大量生产的特征。MEMS传感器在同一芯片上展开信号传输前的可伸缩信号,提高信号电平,增大干扰和传输噪声。

特别是,如果在同一芯片上展开A/D开关,则可以进一步提高信噪比。

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