基于VR虚拟技术的体育动作仿真训练系统设计

针对现有体育动作训练系统未进行VR仿真建模，导致学员训练内容掌握差、系统时间延迟高和训练运动捕捉不全的问题，设计基于VR虚拟技术的体育运动仿真训练系统。通过VR软件平台构建虚拟训练环境，实现VR系统三维场景的建模。在建模的基础上设计系统功能模块，根据评测模块获取学员体育动作仿真训练的评测数据，利用评测数据及时更正自身错误，最终完成体育动作仿真训练系统设计。实验结果表明，通过学员训练内容掌握效果测试、系统时间延迟测试和训练运动捕捉测试，证明了该系统具有较强的实用性能。     

运动员长跑运动耐力监测信息采集系统设计

采用目前方法对运动员长跑运动信息进行采集时，存在资源发现率低和采集精确度低的问题。设计运动员长跑运动耐力监测信息采集系统，采用心率压力联合采集传感器、ZigBee无线传输网络和UMPC手持计算机终端界面构建层次化信息采集系统的骨架轮廓；再运用采集卡单片机AT89C52程序和PC端计算机语言Matlab编写的M程序，协同设计系统软件，将采集到的数据经过回调函数程序循环储存于Flash模块，完成运动员长跑运动耐力监测信息采集系统设计。实验结果表明，所设计系统资源发现率高、采集精确度高。     

基于MARG传感器的长跑上肢姿态检测算法设计

随着可穿戴设备在运动健康领域的广泛应用,针对长跑运动姿态分析方面,本文基于四元数的乘性扩展卡尔曼滤波算法(MEKF)进行改进,利用MARG传感器采集长跑运动中的上身姿态,进一步完善了仅从足部姿态判断跑姿的方法.经实验分析,与一般方法相比,该算法提高了针对长跑姿态的检测精度,并且对错误的姿势动作给予矫正建议.     

一种姿态自校正无线网络地震传感器的设计

针对复杂的地理环境中地震数据采集多采用分布式无线采集系统,但是地震传感器布排的随机性和不确定性对地震波数据的采集有很大影响的问题。提出一种对加速度传感器姿态自校正的方法,其能够消除传感器安装位置的影响,提高地震数据质量。以C8051F020主控制器为核心,利用MEMS传感器模块采集地震波数据,通过Xbee-Pro无线射频模块实现无线数据传播,设计一种无线网络地震传感器系统。结果表明,该系统能够实现无线数据采集并对采集到的数据进行姿态校正,对复杂环境下地震波数据采集领域具有广泛的应用价值。     

基于云计算的运动训练管理系统设计

为提升运动训练系统数据处理性能,设计了基于云计算的运动训练管理系统。系统采用B/S三层架构,硬件设施层以云硬件为基础,为功能层内运动训练各项功能实现提供保障;功能层由人员管理模块与训练管理模块等组成,实现系统具体功能;云服务应用层作为交互通道,实现使用者与系统功能之间的交互。训练管理模块是系统功能层的核心模块,其中包含运动机能信息、专项素质信息、战术信息、心理状态信息等,利用基于云计算的聚类算法完成各项信息数据的统计与处理。应用结果显示,该系统的运动训练信息处理误差小,通过提升系统并发用户数量,解决数据传输与处理过程中的拥堵问题。     

基于MEMS传感器的姿态检测系统

基于MEMS传感器设计了一种姿态检测系统,通过MEMS传感器获取角速度、加速度等信息,利用硬件对采集的数据进行滤波处理,实现目标物体运动过程中姿态角的测量。采用互补滤波对数据进行融合,有效消除了噪声干扰,提高了系统的检测精度。无线模块的应用实现了下位机与上位机的同步,实时显示目标物体的运动姿态。实验表明,该系统具有较高的测量精度及良好的实时显示效果。     

运动三维特征的可视化校对系统的设计与实现

通过设计运动三维特征的可视化校对系统,提高对运动目标对象的姿态修正和细节感知能力。在前期的图像特征提取算法设计的基础上,设计一种基于多个传输单元间隔阵列分配校对的运动三维特征可视化校对系统。分析了系统总体设计和架构模型,给出系统设计的功能指标;对运动三维特征的可视化校对系统的硬件部分进行分块化设计,其包括电源电路模块、三维特征数据加载电路模块、复位电路模块、A/D转换电路模块以及接口电路模块;对三维特征提取算法进行程序加载,基于Visual DSP++4.5进行软件系统开发,实现系统优化设计。实验结果表明,该系统能有效实现对运动三维特征的可视化校对,对运动图像的细节特征捕捉和提取精度较高、性能较好。     

针对儿童安全及姿态的可穿戴设备设计

针对儿童走失以及儿童坐姿不良这两个问题,设计了一款基于STM32为控制核心的可穿戴设备.设计采用STM32作为主控芯片,采用SIM808模块作为定位、无线网络数据传输、一键求救短信发送模块,将GPS定位数据通过GPRS网络传输至Yeelink云平台存储,通过Yeelink云平台手机或计算机客户端追踪查看历史及实时运动轨迹.采用三轴数字加速度传感器ADXL345和三轴陀螺仪传感器ITG3205作为姿态数据采集芯片,利用四元数算法进行数据融合,得出精确的姿态俯仰角,通过2.4G模块将姿态数据传输至主控模块,用贴片电机进行姿态错误提醒.     

卫星图像数据处理与应用的教学方法分析

阐述卫星图像数据处理的教学方法，构建应用型的实践训练平台，有助于学生更直观地接受检验和展示。研究制定了卫星图像数据处理与应用的四个训练模块，探讨对应的教学内容、训练流程、能力要求。通过训练，学生能够生产出亚米级精度的卫星遥感图像，漫游和分析重点地区图像，对重要目标进行检测识别，最后整理出所需的情报信息。     

暖通空调变风量制热能耗精准监控方法研究

在建筑行业中，暖通空调的能耗占比很大，特别是对于公共建筑与大型建筑来说，由于暖通空调应用率很大同时建筑面积较大、能耗惊人。为更好地实现暖通空调的运行优化控制，设计暖通空调变风量制热能耗精准监控平台。该平台由传感器模块、控制器模块、异常数据处理模块构成。在传感器模块中，设计三种传感器，分别为压力传感器、温度传感器、气体流量传感器，利用三种传感器收集数据信息。在控制器模块中，设计的控制器由电源电路、预驱电路、最小系统应用电路等构成，以此实现平台监控，综合传感器数据获取监控结果。异常数据处理模块负责对监控数据中的异常能耗数据实施识别与清洗。平台性能测试结果表明，在每天六小时的测试中，设计平台制热能耗监控的平均绝对误差值低于1.0kwh，最大绝对误差值约为1.12kwh，平均相对误差值低于0.2%，最大相对误差值为0.189%，整体监控误差很小。     

基于MEMS传感器的数据采集识别系统设计

设计一种通过FPGA与ARM相结合的实时采集运动姿态数据的系统,由传感器采集到运动信号,通过FPGA控制数据存储后传递给ARM,将其存储处理,同时设计一种算法来精确实现运动轨迹的检测,采集的数据信号通过设计Kalman滤波器来消除随机噪声,零状态补偿算法实现累计误差的消除,通过该系统,实现了FPGA与传感器以及与ARM的通信,实时快速地采集到姿态数据信息,同时可以高效地复原运动轨迹? 该方案实用性强,比较灵活,能够有效地移植到其他相关运动检测系统中。     

基于家庭使用的智能化辅助呼吸训练器设计研究

本文首先介绍一款便携式呼吸训练器,用于呼吸肌锻炼,增强呼吸肌的肌力与耐力,改善呼吸功能。训练器采用快速响应阀门,通过步进电机控制通气阀门开口的大小,可以对呼吸气流产生阻力,实现对呼吸气流的负载阻抗。在呼吸训练过程,使用者通过抵抗呼吸气流阻力,来锻炼呼吸肌的肌力和耐力。本文设备具有语音交互功能,呼吸训练阻抗难度级别可调,也可根据呼吸肌力评测自动适配相应负载阻抗进行科学有效训练,通过Wi-Fi/BT模块数据上传云管理平台,手机APP可以实时查看呼吸训练数据报告及呼吸锻炼历史趋势,提供系统分析呼吸功能状况和训练成效。     

基于梯度下降法的四旋翼无人机姿态估计系统

为解决四旋翼无人机在飞行时实时姿态测量的问题,提高姿态估计精度,设计了一种基于STM32的梯度下降姿态估计系统。该系统以STM32F427微处理器为主控制器,MPU6000和LSM303D作为姿态传感器,实现了对姿态传感器数据采集以及姿态解算。系统对加速度计、磁罗盘进行预处理,利用梯度下降滤波的方法估计误差四元数,从而修正陀螺仪积分误差,实现了姿态角的精确估计。最后,通过搭建的飞行实验平台,与Pixhawk飞控进行姿态角比较分析,实验结果表明:采用梯度下降法的姿态估计系统能够稳定有效地估计无人机的姿态,满足四旋翼无人机的飞行要求。     

人体运动数据实时捕捉系统的设计与实现

采用电子测量方法进行人体运动数据实时捕捉,构建人体运动数据实时捕捉系统,系统包括硬件设计和软件设计两部分,采用HP E1433A高速数据捕获总线模块记录人体运动数据并存储到数据硬盘中。进行运动数据捕捉的发射机、接收机、控制器等硬件构件设计,软件设计通过PXI实时系统触发各通道实现数据同步采集和回放,进行数据可视化模块设计和数据触发设置。最后进行系统调试,结果表明,采用该数据捕捉系统能实时进行人体数据的记录和输出,系统的稳定性较好。     

基于动作捕捉技术的畲族舞蹈动态造型的信息化分析

基于动作捕捉技术的畲族舞蹈动态造型的分析与研究,不同于通过传统DV拍摄方式的研究,它通过标记的搜索、舞者姿态数据获取、舞者姿态数据曲线形成、自遮挡的处理及数据修正等步骤精确记录真实舞者各关节的三维运动轨迹,实现动作的到点分析,有利于真实地保存每组畲族舞蹈的艺术精华,有利于为今后对畲族舞蹈的研究、创编和影视还原提供精准的数字平台,也为作为省非物质文化遗产的代表作名录的畲族舞蹈的保护开辟一个新的领域,对于民族文化的保护和科学化发展有着深远的意义。     

基于MMA7260QT三轴加速度传感器的跌倒探测仪的研制

引言 跌倒探测仪适用于自理能力和自我保护能力比较差的老年人和儿童,它通过测量佩戴该仪器的个体在运动过程中的三个正交方向上的加速度来感知其身体姿态的变化,并可按照需要进行报警和发布. 跌倒探测仪由加速度传感器、数据处理模块、电源和通信模块构成.其中传感器测量对象的加速度矢量;处理器模块负责采集加速度传感器的数据,分析判断对象的身体姿态并控制报警及报警信息的发布;电源模块负责为整个系统提供电力供给;通信模块负责将报警信息通过一定的协议进行发布.     

基于语音识别与RFID技术的智慧粮仓系统

针对传统粮仓的监管问题，设计一种基于语音识别与RFID技术的智慧粮仓系统，通过结合ASRM08-B语音模块、RFID技术、无线传感器网络、以太网通信技术实现。该系统由粮情监测、安防系统、智能联动和云平台构成。ZigBee终端节点通过传感器采集粮仓环境数据，通过无线方式传送给ZigBee协调器，并使用以太网作为主干网进行数据传输，最后传输到云平台和手机APP进行数据存储、处理和呈现，此外，可以通过语音模块或者手机APP直接与粮仓中设备联动，为粮仓管理系统设计提供了新思路。     

角速率传感器在潜标仪器姿态检测中的应用

本文介绍了一种ADIS16100角速率传感器在潜标海洋仪器姿态检测中的应用,进行了硬件设计和软件编程,该系统包括采集模块、存储模块、通讯模块和处理模块,通过数据的分析和处理,实现了海洋仪器姿态的可靠监测.     

民族体育教学中的特殊姿态校对视觉监控平台设计

为了发展民族体育、弘扬民族文化,现设计一款民族体育教学中的特殊姿态校对视觉监控平台。该平台由视觉监控模块与特殊姿态校对模块构成。视觉监控模块负责进行特殊姿态数据的采集、量化与传导,讨论了该模块中的MFC监控架构、数据传导通信指令结构、主要硬件连接模式以及数据的高阶低通滤波方法。特殊姿态校对模块用于接收视觉监控模块传导出的特殊姿态量化数据,其利用Processing语言建立GUI优化数据结算空间,通过四元数结算方法完成特殊姿态量化数据向欧拉角的转化,根据欧拉角判定规则确定特殊姿态是否需要校对,并标记校对点。实验结果表明,所设计平台的滤波效果好,监控误差小。     

基于人工神经网络的远距离高精度温度测量系统设计

该远距离高精度温度测量系统由数据拟合模块、红外测温模块、超声波测距模块、数据处理模块以及按键显示模块组成。系统通过数据拟合模块实现采集的大量“输入—目标”样本向量数据对人工神经网络(ANN)进行训练,并三阶拟合出修正函数。实际测量时,数据处理模块采用已获得的修正函数对超声波测距模块测量的距离系数d与红外测温模块测量的初步温度进行融合运算,最终输出被测单位修正后的温度。