CN103471590A - 一种运动惯性追踪*** - Google Patents

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Abstract

一种运动惯性追踪***，其特征在于：包括加速度计模块、控制单元模块、陀螺仪模块；所述加速计模块包括至少两个加速计，两个加速计相隔一定距离设置在活动物体上；陀螺仪模块设置在所述活动物体上；加速计模块和陀螺仪模块分别与控制单元模块电连接；本发明由于减少了惯性测量***中的磁性罗盘模块，减少了被测物体周围电子设备及磁场干扰，极大地精确物体旋转角度的数值，提高了测量精度；同时，由于减少了磁性罗盘，降低了测量设备的成本。

Description

一种运动惯性追踪***
技术领域
本发明涉及一种运动惯性追踪***，属于物体定位测试领域。 
背景技术
    在物体定位测量领域，需要实时追踪和反馈物体目标的位置和运动变化。。运动追踪的方法根据传感元件的不同分为：惯性追踪、光学追踪、力和机械式追踪、电磁式追踪、声学追踪等等，传统物体追踪及轨迹还原***大都由惯性量测单元 组成，而惯性量测单元的组成一般为：陀螺仪、加速度计 
以及磁性罗盘。其中，陀螺仪可以量测角速度，通常用来计算物体旋转的角度；加速度计可以量测加速度，通常用来计算物体移动的距离；磁性罗盘可以量测绝对方位进而得到物体转动的角度。但磁性罗盘则容易受到周遭电子设备的干扰，影响旋转角度的测量精度。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明的目的是提供一种不包括磁性罗盘的运动惯性追踪***。 
为实现上述目的，本发明是通过以下技术手段来实现的： 
.一种运动惯性追踪***，其特征在于：包括加速度计模块、控制单元模块、陀螺仪模块；所述加速计模块包括至少两个加速计，两个加速计相隔一定距离设置在活动物体上；陀螺仪模块设置在所述活动物体上；加速计模块和陀螺仪模块分别与控制单元模块电连接；
所述至少两个加速计分别测出活动物体在t时刻的加速度信号，然后分别传输至控制单元模块，控制单元模块据此确定活动物体在t时刻的位置，根据时间的连续性为依据，两个加速计分别测出在t—1时刻的加速度，控制单元模块据此确定活动物体在t—1的位置，然后控制模块根据两个加速度计的相对位置校正t—1时刻的位置；控制模块根据陀螺仪模块传输的角速度信号计算出活动物体t至t—1的旋转角度。
优选的： 
所述的一种运动惯性追踪***，其特征在于：所述校正方法，为最小平方法；
所述的一种运动惯性追踪***，其特征在于：所述至少加速度计的位置在活动物体的不同平面上；
所述的一种运动惯性追踪***，其特征在于：所述加速度计为三轴加速度计。
本发明的有益效果是：本发明由于减少了惯性测量***中的磁性罗盘模块，减少了被测物体周围电子设备及磁场干扰，极大地精确物体旋转角度的数值，提高了测量精度；同时，由于减少了磁性罗盘，降低了测量设备的成本。 
附图说明
图1为本发明***示意图。 
具体实施方式
下面将结合说明书附图，对本发明作进一步的说明。 
如图1所示，.一种运动惯性追踪***，其特征在于：包括加速度计模块、控制单元模块、陀螺仪模块；所述加速计模块包括至少两个加速计，两个加速计相隔一定距离设置在活动物体上；陀螺仪模块设置在所述活动物体上；加速计模块和陀螺仪模块分别与控制单元模块电连接； 
所述至少两个加速计分别测出活动物体在t时刻的加速度信号，然后分别传输至控制单元模块，控制单元模块据此确定活动物体在t时刻的位置，根据时间的连续性为依据，两个加速计分别测出在t—1时刻的加速度，控制单元模块据此确定活动物体在t—1的位置，然后控制模块根据两个加速度计的相对位置校正t—1时刻的位置；控制模块根据陀螺仪模块传输的角速度信号计算出活动物体t至t—1的旋转角度。
优选的： 
所述的一种运动惯性追踪***，其特征在于：所述校正方法，为最小平方法；
所述的一种运动惯性追踪***，其特征在于：所述至少加速度计的位置在活动物体的不同平面上；
所述的一种运动惯性追踪***，其特征在于：所述加速度计为三轴加速度计。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征及优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。 

Claims (5)

1.一种运动惯性追踪***，其特征在于：包括加速度计模块、控制单元模块、陀螺仪模块；所述加速计模块包括至少两个加速计，两个加速计相隔一定距离设置在活动物体上；陀螺仪模块设置在所述活动物体上；加速计模块和陀螺仪模块分别与控制单元模块电连接；
所述至少两个加速计分别测出活动物体在t时刻的加速度信号，然后分别传输至控制单元模块，控制单元模块据此确定活动物体在t时刻的位置，根据时间的连续性为依据，两个加速计分别测出在t—1时刻的加速度，控制单元模块据此确定活动物体在t—1的位置，然后控制模块根据两个加速度计的相对位置校正t—1时刻的位置；控制模块根据陀螺仪模块传输的角速度信号计算出活动物体t至t—1的旋转角度。
2.如权利要求1所述的一种运动惯性追踪***，其特征在于：所述校正方法，为最小平方法。
3. 如权利要求1所述的一种运动惯性追踪***，其特征在于：所述至少两个加速度计的位置在活动物体的不同平面上。
4. 如权利要求1所述的一种运动惯性追踪***，其特征在于：所述至少两个加速度计的位置在活动物体的相同平面上。
5. 如权利要求1所述的一种运动惯性追踪***，其特征在于：所述加速度计为三轴加速度计。
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