基于微机电系统运动传感器在人体运动测量中的应用

背景:基于微机电系统的运动传感器以其安装简易、使用便利、成本低廉的特点给人体运动测量变革带来了契机。目的:分析总结运动传感器中适合人体运动测量的几型传感器,以及利用这些运动传感器取得的研究成果。方法:应用计算机检索CNKI和ISI数据库中2005/2011-08关于基于微机电系统运动传感器技术的文章,在标题和摘要中以"微机电系统、运动传感器、人体运动"或"micro electro mechanical systems sensor,human motion,human movement"为检索词进行检索。选择内容与微机电系统运动传感器技术在人体运动测量中的应用相关的文章,且尽量选择近5年发表或发表在权威杂志的文章。结果与结论:初检得到180篇文献,根据纳入标准选择34篇文章进行综述。人体运动测量中对各种运动传感器技术的关注和应用越来越多,运动传感器能够迅速简便地检测人体的运动信息,而其捕获的运动信息可广泛运用于各种临床领域。随着软硬件技术的不断发展将成为人体运动测量的主流手段。

在人体运动测量中应用四元数扩展卡尔曼滤波

提出了一种适合多运动传感器方位测定系统的四元数扩展卡尔曼滤波,该方位测定系统适合人体运动领域的研究,它是基于iNEMO整合套件,集成了三轴陀螺仪、三轴加速度计和三轴磁强计。在该文的扩展卡尔曼滤波过程中,通过加速度计、磁力计的量测噪声进行陀螺仪角度修正,使测量角度值逐渐逼近真实角度大小,同时量测噪音的协方差矩阵设计,可以使方位测定系统辨别静止和运动,增加了可靠性。结合人体前臂屈伸运动的测试,验证了算法的有效性,加之其小尺寸、多功能、低功耗的特点,证明基于MEMS的运动传感器在人体运动测量领域的应用前景良好。