基于微惯性技术的人体头部运动姿态测量
2021-11-05牛海涛靳舒馨
导航与控制 2021年4期
张 天,王 强,牛海涛,靳舒馨
(1.中国兵器工业计算机应用技术研究所,北京100089;2.北京卫星导航中心,北京100094)
0 引言
随着现代军事装备的智能化升级,智能化武器装备对智能控制提出了更高的需求[1-2]。头盔瞄准镜、光电观察云台作为典型的智能化装备,将武器站、光电云台等受控对象与操控人员的头部运动直接结合,实现自然的人机交互方式,提升了作战效率[3-4]。然而,武器站、光电云台等随动受控对象并未按照人体头部的运动特性进行设计,难以满足执行器对实时性、准确性与稳定性的全部需求,出现控制延迟大、执行精度低、交互体验差等问题,限制了此类智能装备的应用空间。
为实现人体头部运动规律的准确表征,本文使用小型六轴微机电惯性测量单元(Inertial Measurement Unit,IMU)作为传感单元,通过姿态解算获取人体头部运动过程中的实时姿态信息[5]。战术级微惯性器件因其较高采样频率与较低噪声[6]在消除零偏后可在短时间内实现高精度实时测量,并因其体积小、质量小的特性,可真实还原人体头部运动特性。
术中导丝断裂分析其主要原因是操作技术不当,置入椎弓根螺钉时出现与导丝成角,螺钉旋入过程将导丝截断,其次是导丝反复使用。
基于上述原理,为全面反映人体头部运动的静态特性与动态特性,本文设计了头部快速位置响应、头部正弦摆动响应两组采集实验,结合姿态解算算法获取了多组数据分析头部运动的典型参数,并从中分析出了极限加速度、极限摆动频率等几个典型的运动特征指标。……
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