手指運(yùn)動(dòng)姿態(tài)反映了手指的運(yùn)動(dòng)功能,手指運(yùn)動(dòng)姿態(tài)檢測(cè)是評(píng)測(cè)手指運(yùn)動(dòng)功能,為醫(yī)療、體育仿生學(xué)等研究提供參考數(shù)據(jù)的重要手段。通過(guò)對(duì)手指運(yùn)動(dòng)姿態(tài)的測(cè)量,分析、揭示手指的運(yùn)動(dòng)規(guī)律,可以為康復(fù)醫(yī)學(xué)、運(yùn)動(dòng)仿生學(xué)、人-機(jī)工程學(xué)等領(lǐng)域?qū)κ种高\(yùn)動(dòng)的研究提供準(zhǔn)確、可靠的參考依據(jù)。本文在了解國(guó)內(nèi)外關(guān)于手指運(yùn)動(dòng)姿態(tài)檢測(cè)方法的基礎(chǔ)上,采用加速度傳感器檢測(cè)手指的運(yùn)動(dòng)姿態(tài)。在對(duì)加速度傳感器角度測(cè)量原理分析的基礎(chǔ)上,為了驗(yàn)證傳感器測(cè)量動(dòng)態(tài)角度的可行性,設(shè)計(jì)了靜態(tài)角度和動(dòng)態(tài)角度測(cè)量實(shí)驗(yàn),結(jié)果顯示傳感器靜態(tài)測(cè)量絕對(duì)誤差小于1.5°,動(dòng)態(tài)測(cè)量的絕對(duì)誤差主要分布在1～2.5°之間,相對(duì)誤差主要分布在3%～6%之間;在此基礎(chǔ)上,利用傳感器測(cè)量食指做屈指運(yùn)動(dòng)時(shí)三個(gè)關(guān)節(jié)角度的變化,并結(jié)合動(dòng)態(tài)攝像系統(tǒng)進(jìn)行驗(yàn)證,將傳感器所測(cè)手指關(guān)節(jié)的角度和動(dòng)態(tài)攝像所測(cè)結(jié)果進(jìn)行對(duì)比,誤差統(tǒng)計(jì)的結(jié)果表明測(cè)量的絕對(duì)誤差主要分布在0.5～3.5°,相對(duì)誤差主要分布在2%～4%;利用加速度傳感器又進(jìn)一步對(duì)食指在做屈伸運(yùn)動(dòng)時(shí)的角度、角速度、角加速度等運(yùn)動(dòng)學(xué)信息進(jìn)行了檢測(cè),結(jié)果表明食指做屈伸運(yùn)動(dòng)時(shí)三個(gè)關(guān)節(jié)的運(yùn)動(dòng)既表現(xiàn)出同步性,又具有差異性。利用加速度傳感器又對(duì)手指在... 

【文章來(lái)源】：重慶大學(xué)重慶市 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁(yè)數(shù)】：85 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

加速度傳感器與陀螺儀組合測(cè)量膝關(guān)節(jié)示意圖

加速度計(jì)模塊安裝示意圖

線加速度的評(píng)估。此裝置可方便地應(yīng)用于診斷治療、演示實(shí)驗(yàn)和重復(fù)實(shí)驗(yàn)，并能測(cè)試、分辨出實(shí)驗(yàn)者的步態(tài)[7]。Stanley C F 等人[25]利用ADXL105單軸壓電式加速度傳感器并與霍爾元件（粘貼在人的上、下門(mén)牙處）組合成一個(gè)運(yùn)動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)。對(duì)所獲得的加速度傳感器信號(hào)進(jìn)行積分處理，即可獲得實(shí)驗(yàn)者上、下顎骨垂直運(yùn)動(dòng)時(shí)的速度和位移信息，從而為生物力學(xué)、生理學(xué)上對(duì)于顴骨運(yùn)動(dòng)的研究提供較為準(zhǔn)確的參考依據(jù)[7]。近年來(lái)，國(guó)內(nèi)也有很多單位在基于加速度傳感器的人體運(yùn)動(dòng)檢測(cè)方面進(jìn)行了深入的研究。華中科技大學(xué)的胡三慶[26]等人基于加速度傳感器和角度傳感器設(shè)計(jì)一種用于空間運(yùn)動(dòng)測(cè)量的手指動(dòng)作輸入設(shè)備。在該檢測(cè)設(shè)備中，在手指的前端、手腕和手背處各放置一個(gè)加速度傳感器用來(lái)檢測(cè)手指相應(yīng)部件的空間三維運(yùn)動(dòng)軌跡，同時(shí)利用安放在手腕內(nèi)側(cè)的角度傳感器來(lái)檢測(cè)手的反掌動(dòng)作，如下圖 1.3 所示所測(cè)傳感器數(shù)據(jù)由 RFID 傳送給計(jì)算機(jī)，經(jīng)過(guò)識(shí)別算法后便可識(shí)別手指的每一個(gè)動(dòng)作。這種設(shè)備的擬人化程度較高，攜帶方便，在工業(yè)控制和虛擬現(xiàn)實(shí)領(lǐng)域中得到了廣泛的應(yīng)用[26]。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]一種膝關(guān)節(jié)角度測(cè)量及其校準(zhǔn)方法[J]. 熊靜,羅志增.  機(jī)電工程. 2009(12)
[2]基于加速度特征的可拓動(dòng)作識(shí)別方法[J]. 袁飛,程韜波,周松斌,肖先文.  自動(dòng)化與信息工程. 2009(04)
[3]DLR/HIT機(jī)器人靈巧手手指位置控制的研究[J]. 劉伊威,趙京東.  機(jī)械與電子. 2009(10)
[4]一種高精度A/D采樣方法在TMS320F2812上的C語(yǔ)言實(shí)現(xiàn)[J]. 馬進(jìn),曾建軍,萬(wàn)浩平.  工業(yè)控制計(jì)算機(jī). 2009(03)
[5]基于加速度傳感器的前臂運(yùn)動(dòng)姿態(tài)檢測(cè)[J]. 侯文生,戴加滿(mǎn),鄭小林,楊琴,吳小鷹,許蓉.  傳感器與微系統(tǒng). 2009(01)
[6]基于加速度傳感器的下肢運(yùn)動(dòng)信息獲取方法[J]. 李爽,羅志增,孟明.  機(jī)電工程. 2009(01)
[7]三軸加速度計(jì)在虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)中的應(yīng)用嘗試[J]. 楊杰,蔡志勇,潘志宇,張曉兵.  真空電子技術(shù). 2008(04)
[8]基于空間運(yùn)動(dòng)測(cè)量的人體上肢動(dòng)作輸入設(shè)備[J]. 胡三慶,盧卓.  計(jì)算機(jī)與數(shù)字工程. 2008(07)
[9]新型兩指靈巧手的控制研究[J]. 楊贊,華云松.  科技創(chuàng)新導(dǎo)報(bào). 2008(18)
[10]基于加速度傳感器的掘進(jìn)機(jī)姿態(tài)控制研究[J]. 毛好喜.  煤礦機(jī)械. 2008(01)

博士論文
[1]人體運(yùn)動(dòng)信息獲取及物理活動(dòng)識(shí)別研究[D]. 劉蓉.華中科技大學(xué) 2009

碩士論文
[1]基于DSP的便攜式心臟儲(chǔ)備監(jiān)測(cè)儀的研究[D]. 吳文竹.重慶大學(xué) 2010
[2]指力信號(hào)的檢測(cè)及其波動(dòng)性分析[D]. 馬奎.重慶大學(xué) 2010
[3]人體運(yùn)動(dòng)加速度信息無(wú)線獲取系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與應(yīng)用研究[D]. 彭雷.中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2009
[4]基于三維加速度傳感器的手勢(shì)識(shí)別及交互模型研究[D]. 孔俊其.蘇州大學(xué) 2009
[5]基于三軸加速度傳感器的手指運(yùn)動(dòng)參數(shù)檢測(cè)[D]. 戴加滿(mǎn).重慶大學(xué) 2009
[6]基于嵌入式的MEMS加速度傳感器測(cè)控仿真系統(tǒng)[D]. 姚成凱.哈爾濱工程大學(xué) 2009
[7]基于加速度的人體步態(tài)信息多尺度熵研究[D]. 劉曉婷.天津大學(xué) 2008
[8]用于指力協(xié)同配合模式研究的實(shí)驗(yàn)裝置設(shè)計(jì)[D]. 何琳.重慶大學(xué) 2008
[9]基于表面肌電信號(hào)的手指活動(dòng)模式檢測(cè)[D]. 馬麗.重慶大學(xué) 2008
[10]三指靈巧手結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與控制實(shí)驗(yàn)[D]. 高鵬.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2007



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