基于人体姿态检测的体感滑板控制系统设计

为改善电动滑板的易操纵性,设计了基于人体姿态检测的体感滑板控制系统.该系统由人体姿态检测与滑板主控两大部分组成.首先,通过实验,分析了人体以不同姿态驾驶滑板时MPU6050传感器采集到的加速度和角度的数据变化规律.在此基础上,确定了驾驶滑板时,识别人体姿态改变的方法.最后,制作了人体姿态检测与滑板控制电路,并编写了相应的控制程序.调试结果表明,该系统响应准确,达到了设计要求.     

基于四元数的低成本姿态测量系统设计

针对运动载体姿态测量的需求,以MEMS惯性测量器件MPU6050为核心,设计了一种低成本姿态测量系统.系统采用四元数作为姿态解算的基础,融合陀螺仪和加速度计数据以修正陀螺仪累积误差引起的姿态漂移.为了降低MCU负担提高系统实时性,数据融合采用运算量较小的梯度下降和互补滤波相结合的方法.实验结果表面:此测量系统实时性好,输出姿态角稳定,且成本低,具有一定的实用价值.     

四旋翼飞机姿态检测方法设计与实现

为了解决四旋翼飞机的姿态检测问题,设计了基于MPU6050和HCM5883L的九轴传感器,并提出了基于正弦算法的四旋翼飞机姿态角计算方法,该方法不需要判断即可由检测值直接获取角度大小及正负,较方向余弦算法具有更好的实用性.针对陀螺仪和加速度计的优缺点,设计了互补数据融合算法.仿真及实践均证明了检测方案的有效性.     

老年公寓老年人身体运动姿态检测系统的设计

介绍了老年公寓老年人身体姿势及运动状态的智能化检测系统组成及实现方法.通过运动姿态陀螺仪传感器采集运动姿态数据、单片机处理、网络传输、系统管理模块,构建一套老年人各种身体运动姿态实时的数据采集、分析、处理、网络传输、跟踪、判断、报警为一体的智能化检测系统,为老年公寓安全监测与信息管理提供有力技术支持,提升了老年公寓的智...     

基于移动终端的智能看护系统设计

随着我国老龄化进程加快,老人看护问题日益突出,成为困扰家庭和社会的又一难题;针对这一社会问题,提出一种基于移动终端的智能看护系统;以STM32微处理器为控制核心,运用新型MEMS姿态传感器MPU6050实时采集人体运动状态信息,经过数据转换、滤波和姿态融合,结合人体加速度向量幅值SVM和姿态角特征量对传统阈值跌倒检测算法进行优化;以无线通信技术为桥梁,看护人可通过移动终端设备上的客户端软件对老人进行实时位置监控;经大量试验结果表明,该系统能够有效检测跌倒行为并报警,准确率高达98.5%,误判率仅0.71%,且客户端软件通过调用百度地图直观显示老人所在地理位置及周边环境;系统具有结构简单、操作简便、使用性强等优点,应用前景较为广泛。     

船舶姿态在线监测管理系统的设计与实现

针对目前通用的船舶姿态测量设备结构复杂、造价昂贵、体积质量大,不便于装卸等问题,设计一种利用敏感元件直接测量船舶姿态信息的在线监测管理系统.该系统可以实时监测航行过程中船舶的姿态,包括摇摆、升沉等情况,控制船舶装载的平衡,并可记录船舶的加速度数据,作为判断船舶航行过程中是否受到冲击的依据.     

基于边缘计算的多维感知智能物联网系统设计

本设计选取ATmega328 MCU循环调用多个传感器实现多维感知;以ARM架构处理器为核心搭建Web服务器,设计数据处理与控制模块;利用WiFi与有线网实现数据的传输与外部终端访问.实测结果表明,该系统实现了对系统周围多维物理量的感知测量,具有长时间稳定运行能力,物联网数据传输时延低.     

基于物联网的空间飞行器姿态监测系统设计

针对传统监测系统监测精准度低,导致监测效果差的问题,提出设计一种基于物联网的空间飞行器姿态监测系统。根据监测系统结构图,对上位机进行实时监控,调控飞行器姿态,构建数据库,存储并记录参数指标,由此设计硬件框图;构建对话框,分析界面和相应程序功能,改进系统软件监测功能程序流程,根据显示的空间飞行器飞行姿态数据变化情况,对数据通信模块、控制模块展开分析,并添加emWin移植界面,完成基于物联网的空间飞行器姿态检测系统设计。实验结果表明,该系统监测时间较短,检测精准度高,大幅度提高了系统的监测效果。     

一种基于手势识别的智能设备控制系统的设计

提出一种能够通过识别人的手势动作进而对家电设备进行控制的系统,改进现有的智能家居控制方式。设计采用MPU6050姿态传感器采集并处理人体手部动作信号,结合低功耗蓝牙4.0模块实时将信号传送至STM32微处理器,然后STM32通过对获取信号的解析发送相应的命令控制家电设备的工作状态。经测试结果表明,系统运行稳定,实时性好,可靠性高,能够有效识别人体手部的动作,具有一定的实用性价值。     

基于CAN总线的智能移动式监测设备设计

本文根据嵌入式处理器和单片机的各自优点,结合运用CAN总线应用技术设计了一套监测设备开发的方案,该方案以单片机和传感器电路做为外围现场检测节点,以ARM芯片开发的掌上电脑为用户监控主机,通过CAN接口实现单片机与ARM的通讯,实现了现场检测设备的即插即用功能,并且系统具有较高的可靠性、维护性和功能拓展能力.     

六轴陀螺仪MPU6050的虚拟3D模型角度控制

基于六轴陀螺仪MPU6050和集成WiFi芯片的Arduino设计,搭建了对Unreal Engine4(虚幻引擎)中3D模型进行角度姿态控制的硬件设备,该设备可嵌入到实际物体与虚拟3D模型进行实时交互.空间角度数据由DMP姿态解算器分析处理,MPU6050与Arduino等用串口通信,将数据打包,通过UDP协议将数据上传至Unreal Engine4(虚幻引擎)独立线程处理.测试结果表明,硬件设备与3D模型可以实现实时角度姿态控制,以低成本的投入提高了用户的体验感与沉浸感.     

悬臂式掘进机巷道位姿监测系统设计

实现煤矿井下巷道的无人化自动掘进,需要实时掌握掘进机的空间姿态参数.结合巷道和掘进机本身特点,设计了一种基于图像识别的掘进机位姿监测系统.掘进机空间姿态发生变化时,双十字激光在2个激光标靶上的图像出现中心点偏移和角度偏转,对其进行数字图像处理得到精确的特征点、特征光线参数,即可求出掘进机位姿参数.基于Matlab软件GUI模块开发的监测软件具有图形用户界面,通过对标靶的图像识别,实时显示掘进机位姿参数,方便用户使用.模拟环境下的试验测试结果表明,在测量范围＜40 m时,位移误差＜5 mm.该系统测量精度高,实时性强,能够满足测量需求,实现煤矿并下掘进过程中的位姿监测.     

一种防止手术电钻磨穿颞骨的智能监控装置

手术电钻是一种重要的耳科手术设备,可能会磨穿颅骨,对患者造成损伤;设计了一种用于手术电钻的智能监控装置,使用了电流传感器、电压传感器、转速传感器和压力传感器,通过信息融合技术识别手术电钻的工作状态、防止钻头磨穿骨质;智能监控装置的软件识别系统由卡尔曼滤波、差分运算和BP神经网络构成,能够实现高精度的识别.经测试,软件系统可以识别出80%的异常状态.     

起重机智能监控装置的研究与开发

针对起重机监控装置的发展滞后于起重机产业发展的现状,以液压式汽车起重机为对象,分析了国内外液压式汽车起重机系统载荷、力矩建模存在的问题.提出了一种既有理论建模,又有数据分析建模的新建模方式,并结合DSP技术,完成了整套起重机监控系统装置的整体设计以及相应的硬件和软件设计工作.对整套装置的具体实现进行了详尽的研究与分析.     

一种用于运动监测的高精度智能可穿戴设备设计

开发了一种可穿戴的智能设备.首先,对该可穿戴设备的整机系统进行了剖析,利用一个六轴的运动模块和一个蓝牙模块组成智能可穿戴设备,该设备能够通过蓝牙模块与智能手机交互;然后对该设备的软件实现进行了分析,得出了合成加速度与合成角速度,利用这两个参数来计算行走的步数;最后测试了该智能可穿戴设备记录的步数以及消耗的卡路里的精确性.     

一种多传感器智能导盲装置的设计

为提高盲人出行方便度,设计了一种多传感器智能导盲装置,采用6对超声波传感器分上下两组探测障碍物,对多种数据源、多个传感器的采集信息进行融合处理,借助LM35温度传感器实现测量准确度的提高,并基于蓝牙技术实现了无线语音分段提示.实验结果表明该装置可以感测到的有效距离约为30～4000mm,实际值相对误差控制在2与％以内,满足盲人日常行为中的使用需求.