The MVN motion capture system consists of 17 MTx
sensors with two Xbus Masters [11]. The MTx is an inertial
and magnetic measurement unit and comprises 3D gyroscopes,
3D accelerometers and 3D magnetometers (38×53×21 mm,
30 g). The sensor modules are daisy chained connected to
the Xbus Masters, meaning that there is only one cable
leading to each limb. The Xbus Masters synchronizes all
sensor sampling, provides sensors with power and handles the
wireless communication with the PC or laptop. For quick and
convenient placement, the sensors and cables are integrated in
a Lycra suit and the Xbus Masters are mounted on the back.
The total weight of the system (including 8 AA batteries) is
1.9 kg. Sensor modules are placed on the feet, lower legs,
upper legs, pelvis, shoulders, sternum, head, upper arms, fore
arms and hands (see Figure 1).
When attaching sensors to a body, the initial pose between
the sensors and body segments is unknown. Moreover, the
assessment of distances between body segments is difficult by
numerical integration of acceleration because of the unknown
initial position. Therefore, a calibration procedure has to be
performed in which the sensor to body alignment and body
dimensions are determined (Section II-B).
Since the sensor signals and the biomechanical model can
be described in a stochastic manner, it can be incorporated
in a sensor fusion scheme with a prediction and correction
step (see Figure 2). In the prediction step, all sensor signals
are processed using so-called inertial navigation system (INS)
algorithms (Section II-C). This is followed by the prediction
of the segment kinematics using a known sensor to body align-
ment and a biomechanical model of the body (Section II-D).
Over time, integration of inertial sensor data leads to drift
errors due to presence of sensor noise, sensor signal offset, or
sensor orientation errors. To correct the estimated quantities,
such as orientation, velocity, and position, the sensor fusion
scheme updates the estimates continuously. The correction step
includes updates based on biomechanical characteristics of the
human body (Section II-E), notably joints, detection of contact
points of the body with an external world which constraints
the global position and velocity (Section II-F), and, optionally,
other aiding sensors. Estimated kinematics are fed back to the
INS algorithms and segment kinematic step to be used in the
next time frame.
โดย mvn การจับการเคลื่อนไหวของระบบประกอบด้วย 17 ยา
เซ็นเซอร์กับสอง xbus ต้นแบบ [ 11 ] จาก 91% เป็นเฉื่อย
และหน่วยการวัดทางแม่เหล็กและ gyroscopes ประกอบด้วย 3D , 3D และ 3D magnetometers accelerometers
( 38 × 53 × 21 มม.
30 กรัม ) เซนเซอร์โมดูลเดซี่ผูกมัดเชื่อมต่อกับ
โท xbus , ความหมายว่ามีเพียงหนึ่งสาย
นำแต่ละกิ่งก้าน โท xbus ประสานทุกคน
คนเซ็นเซอร์ มีเซ็นเซอร์ด้วยพลังและจัดการ
การสื่อสารกับเครื่องคอมพิวเตอร์หรือแล็ปท็อป และรวดเร็วสำหรับ
สะดวกวางเซ็นเซอร์และสายเคเบิลรวมใน
ไลคร่าสูทและอาจารย์ xbus ติดตั้งบนหลัง
น้ำหนักโดยรวมของระบบ ( รวมทั้ง 8 แบตเตอรี่ AA )
1.9 กิโลกรัม เซนเซอร์โมดูลที่วางอยู่บนเท้า ขาล่าง
บนขา สะโพก ไหล่กระดูกสันอก , หัว , แขน , โฟร์
แขนและมือ ( รูปที่ 1 ) .
เมื่อติดเซ็นเซอร์ ตัว ท่าเริ่มต้นระหว่าง
เซ็นเซอร์และร่างกายส่วนที่ไม่รู้จัก นอกจากนี้
ประเมินระยะทางระหว่างร่างกายส่วนยากด้วย
เชิงตัวเลขบูรณาการเร่งเพราะไม่รู้จัก
เริ่มต้นตำแหน่ง ดังนั้น กระบวนการสอบเทียบได้
ดำเนินการในที่เซ็นเซอร์ตัวแนวร่วมและร่างกาย
ขนาดกำหนด ( มาตรา ii-b ) .
เนื่องจากเซ็นเซอร์สัญญาณและแบบจำลองทางชีวกลศาสตร์สามารถ
สามารถอธิบายในลักษณะสุ่ม มันสามารถรวม
ในเซ็นเซอร์ฟิวชั่นของการทำนายและการแก้ไข
ขั้นตอน ( ดูรูปที่ 2 ) ในการทำนายสัญญาณเซ็นเซอร์
ขั้นตอนทั้งหมดมีการประมวลผลโดยใช้ระบบนำร่องเฉื่อยที่เรียกว่า ( INS )
ขั้นตอนวิธี ( มาตรา ii-c ) นี้ตามด้วยค่า
ในส่วนของการใช้เซ็นเซอร์ตัวจัด -
ment และชีวกลศาสตร์ในรูปแบบของร่างกาย ( มาตรา ii-d ) .
ตลอดเวลา การบูรณาการข้อมูลนักดริฟท์เซ็นเซอร์เฉื่อย
ผิดพลาด เนื่องจากการแสดงตนของเซ็นเซอร์เสียง ชดเชยสัญญาณหรือ
,ข้อผิดพลาดการเซนเซอร์ แก้ไขประมาณการปริมาณ
เช่น ทิศทาง , ความเร็ว , ตำแหน่ง , เซ็นเซอร์ฟิวชั่น
โครงการปรับปรุงประมาณการอย่างต่อเนื่อง แก้ไขขั้นตอน
รวมถึงการปรับปรุงบนพื้นฐานของค่าคุณลักษณะของ
ร่างกายมนุษย์ ( ส่วน ii-e ) โดยเฉพาะข้อต่อ การติดต่อ
จุดของร่างกายกับโลกภายนอกซึ่งข้อจำกัด
ตำแหน่งโลกและความเร็ว ( มาตรา ii-f ) และทางเลือกอื่น ๆ
ช่วยเซ็นเซอร์ ประมาณแบบ fed กลับ
อินขั้นตอนวิธีและส่วนจลน์ขั้นตอนที่จะใช้ใน
ต่อไป กรอบเวลา
การแปล กรุณารอสักครู่..