三轴加速度传感器系统在运动技术分析领域的研究与应用

为满足在运动训练过程中的人体三维空间技术特征研究的需要,开发一套三轴向加速度传感器系统。该系统由下位机和上位机两部分组成,其中下位机部分由加速度传感器、传感器拾取单元、数据处理单元、电源监测与保护单元和无线传输单元组成,上位机部分由数据采集和分析软件组成。该系统具有四通道同步采集功能,结合同步视频,可对运动员的肢体关节、比赛训练器械等技术组成要素进行运动学和动力学参数进行实时采集与分析。以体育训练中常用的杠铃深蹲训练为实验性应用领域,对速滑和举重两种项目的杠铃深蹲训练进行技术分析,通过对三轴加速度传感器采集数据的分析,找出不同项目间杠铃深蹲动作技术的特征与差异,为今后深入开展加速度传感器系统的开发与相关应用提供研究基础。

老年人跌倒监测及远程救助系统的研究与实现

随着社会老龄化进程的加速,针对"空巢老人"意外跌倒监测和远程紧急救助的迫切需要,研发一种基于三轴向加速度的跌到检测技术,并结合GPSOne技术设计了一套用于社区的远程紧急救助的解决方案。系统采用移动无线终端-服务器模式,同时为了避免漏报警、假报警等情况发生,在终端设计中加入了人工干预技术,可以手动报警和取消报警。实验数据的统计结果表明,设计的基于bior3.3小波的三轴向传感器加速度跌倒检测算法可以将基于加速度模向量(SVM)算法的有效检测率从85%提升至97.75%,在有手机信号情况下,5分钟内可以将求救信号连同救助者的经纬度信息发送到监护中心。相比基于视频的跌倒检测技术,本方案具有监测无死角、算法简单、计算量小,不存在隐私性问题等优势,商业化前景广阔。

耳部光电容积脉搏波传感器的去运动干扰设计

光电容积脉搏波传感器可用于测量人体心率、血氧饱和度、呼吸率等生理参数。由于测试部位的局限性和对运动干扰的敏感性,使其主要应用于临床,而非日常便携式监护类设备中。鉴于此,重新设计传感器探头LED与PD结构,提高信号强度,进行对比实验选取耳部测试点,并利用三轴向加速度传感器,综合3通道信号,获取噪声源构建自适应滤波器,削减行走与跑步状态下的运动干扰,计算心率。经过一系列人体运动实验,以心电设备做参照验证了本设备心率计算准确率。

高G弹丸引信遥测装置的设计与研制

介绍一种小型的能够承受膛内发射或解爆抛撒高冲击过载的无线遥测装置。这套独立的遥测弹载设备安装在体积很小的引信腔内 ,不需要对弹丸进行改装。这种新型遥测装置能够完成膛内或解爆抛撒及飞行过程中作用在引信上的单轴向或三轴向的加速度和振动测量 ,是引信故障分析和改进设计的重要手段。