慣性動(dòng)作捕捉前端設(shè)備與數(shù)據(jù)傳輸研究.pdf

1、動(dòng)作捕捉首先被用于分析人或動(dòng)物的運(yùn)動(dòng)，后來又被應(yīng)用于虛擬現(xiàn)實(shí)，人機(jī)交互等領(lǐng)域。由于技術(shù)的進(jìn)步，分別出現(xiàn)了機(jī)械式、電磁式、聲學(xué)式、光學(xué)式、慣性式運(yùn)動(dòng)捕捉系統(tǒng)，其中光學(xué)式運(yùn)動(dòng)捕捉系統(tǒng)是迄今為止應(yīng)用范圍最廣的運(yùn)動(dòng)捕捉系統(tǒng)，但是由于其設(shè)備安裝操作復(fù)雜且昂貴，正被使用更為簡單方便的慣性式運(yùn)動(dòng)捕捉系統(tǒng)替代。
　　本文研究的基于MEMS傳感器和無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的人體運(yùn)動(dòng)捕捉系統(tǒng)能夠滿足人體動(dòng)作實(shí)時(shí)捕捉的要求。本文的主要工作包括：⑴研究對(duì)比了現(xiàn)有的

2、慣性式動(dòng)作捕捉系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)方案，并詳細(xì)分析了其優(yōu)缺點(diǎn)，設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了能夠精確捕捉人體骨骼姿態(tài)的動(dòng)作捕捉節(jié)點(diǎn)、能夠管理并收集動(dòng)作捕捉節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)的發(fā)射節(jié)點(diǎn)以及匯總數(shù)據(jù)及管理無線網(wǎng)絡(luò)的匯聚節(jié)點(diǎn)，并給出了他們的硬件設(shè)計(jì)及軟件流程。⑵對(duì)比分析了現(xiàn)有慣性動(dòng)作捕捉方案使用的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，討論了傳統(tǒng)無線傳感器網(wǎng)絡(luò)使用在慣性動(dòng)作捕捉系統(tǒng)上的瓶頸，最終采用了物理層數(shù)據(jù)速率2Mbit/s的無線射頻芯片，設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了一種適用于慣性動(dòng)作捕捉系統(tǒng)的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)，經(jīng)實(shí)際實(shí)驗(yàn)該網(wǎng)絡(luò)