面向机器人遥操作的数据手套设计及仿真验证

针对面向机器人遥操作的数据手套精度低、成本高以及惯性测量单元校正难、校正不完全等问题，基于9轴惯性测量单元设计了一款数据手套，对传感器数据进行了校正、融合，并在Simulink中搭建了仿真系统。采用LM算法校正加速度计和陀螺仪数据，椭球拟合算法校正磁力计数据；采用扩展卡尔曼滤波算法融合校正后的9轴数据，得到传感器的实时姿态。实验结果表明：经校正、融合得到的传感器三轴动态角度，其均方根误差小于1.5°,最大误差绝对值小于3°,计算得到的手指关节静态角度误差小于1°。该数据手套系统可以较准确地检测手指的姿态，并能实时控制虚拟灵巧手的运动，同时也能获得手指关节运动的角度、角速度等信息。