[发明专利]一种基于改进互补滤波的人体运动姿态解算方法有效

专利信息
申请号: 201910107785.5 申请日: 2019-02-02
公开(公告)号: CN109674480B 公开(公告)日: 2020-10-30
发明(设计)人: 邓志红;严丹;尚克军;韩奋凯;王鹏宇 申请(专利权)人: 北京理工大学
主分类号: A61B5/11 分类号: A61B5/11
代理公司: 北京理工大学专利中心 11120 代理人: 李爱英;仇蕾安
地址: 100081 *** 国省代码: 北京;11
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摘要:
搜索关键词: 一种 基于 改进 互补 滤波 人体 运动 姿态 方法
【权利要求书】:

1.一种基于改进互补滤波的人体运动姿态解算方法,其特征在于,包括以下步骤:

步骤1:分别建立陀螺仪和加速度计的量测模型,将MIMU固定在人体上,采集人体运动的加速度和角速率;

步骤2:利用MIMU所采集的角速率yG,t求解姿态四元数微分方程,获得人体先验姿态

步骤3:将人体先验姿态代入加速度计的量测模型计算当前时刻加速度估计值利用当前时刻加速度yA,t与所求得的加速度估计值计算出姿态误差角速率et

其中,T为MIMU中陀螺仪的采样周期,

步骤4:判断此时人体运动状态,如果处于静止状态,则直接使用姿态误差角速率et对角速率yG,t进行补偿;如果处于运动状态,则将姿态误差角速率et经PI控制器的比例运算和积分运算后获得补偿信息,再对角速率yG,t进行补偿;

步骤5:利用补偿后的角速率更新姿态四元数微分方程,获得人体后验姿态

2.如权利要求1所述的一种基于改进互补滤波的人体运动姿态解算方法,其特征在于,步骤4 中,利用yA,t与之差的幅值判断当前人体是否处于静止状态。

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