基于惯性传感器的上肢位置跟踪

• 作者: 刘丽明 吴斌 张晓东 薛婷
• 来源期刊: 测控技术
• 学科: 交通运输
• 关键词: 捷联惯性导航 零速检测 卡尔曼滤波 固定区间平滑
• 年，卷（期）: 2018,（6）
• 所属期刊栏目: 智能感知与仪器仪表
• 页码范围: 64-67,71
• 页数: 5页
• 分类号: U666.1
• 字数: 2428字
• 语种: 中文
• DOI: 10.19708/j.ckjs.2018.06.014

摘要

为辅助中风病人的康复训练,设计了一种手腕固定惯性测量单元的上肢位置跟踪方案.导航定位算法采用传统的捷联惯性导航解算算法,并在此基础上根据标准康复训练中手臂做屈伸运动时速度周期性为零的特征,引入零速修正技术(ZUPT).采用姿态检测最优算法检测零速区间,将此时惯性导航解算的速度作为量测值进行Kalman滤波,对系统的速度、姿态、位置、加速度计和陀螺仪常值零偏误差进行估计,将估计结果反馈以修正捷联惯性导航的累积误差.同时在Kalman滤波的基础上设计了固定区间RTS平滑算法,解决了零速修正引起的运动轨迹的突变问题.实验结果证明,该方案可以有效地实现上肢位置跟踪,在运动时间为108 s的情况下,定位误差为运动路程的0.089％.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	吴斌	天津大学精密测试技术与仪器国家重点实验室	61	707	15.0	24.0
2	薛婷	天津大学电气自动化与信息工程学院	37	337	11.0	17.0
3	张晓东	天津大学精密测试技术与仪器国家重点实验室	14	55	3.0	7.0
4	刘丽明	天津大学精密测试技术与仪器国家重点实验室	1	2	1.0	1.0