基于MEMS传感器的肘关节角度精确测量

作     者：董壮壮 魏文量 田凯文 程广新 李鼎 于旭东 DONG Zhuangzhuang;WEI Wenliang;TIAN Kaiwen;CHENG Guangxin;LI Ding;YU Xudong

作者机构：国防科技大学前沿交叉学科学院长沙410073 厦门高精度自主导航实验室福建厦门361100 

基　　金：国家自然科学基金面上项目(62173335) 

出 版 物：《导航定位学报》 (Journal of Navigation and Positioning)

年 卷 期：2022年第10卷第6期

页      码：129-135页

摘      要：针对基于微机电系统(MEMS)传感器监测关节康复效果的实际需求,提出一种自适应二级扩展卡尔曼滤波(EKF)算法。该算法将观测过程分为二级,分别更新水平姿态角与航向角,减少外界磁干扰对水平姿态角的影响,设计加速度自适应算子与磁力值自适应算子,提高算法的抗干扰能力。实验结果证明,二级扩展卡尔曼滤波算法具有较高的静态和动态精度,接近市面主流惯性动作捕捉系统的姿态解算精度,解算出的关节角均方根误差(RMSE)小于0.5°,能够满足人体肘关节康复监测、动作捕获的需求。

主 题 词：微机电系统传感器 扩展卡尔曼滤波 关节角度测量 动作捕捉 

学科分类：08[工学] 080203[080203] 081105[081105] 0802[工学-机械学] 0811[工学-水利类] 

D　O　I：10.16547/j.cnki.10-1096.20220617

馆 藏 号：203116090...