人體運(yùn)動(dòng)加速度信息無線獲取系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與應(yīng)用研究.pdf

1、本文分析了人體運(yùn)動(dòng)加速度信息獲取技術(shù)和相關(guān)應(yīng)用研究概況，基于科研需求和實(shí)驗(yàn)室研究方向，提出對人體運(yùn)動(dòng)加速度信息獲取技術(shù)進(jìn)行研究的課題。本文研究目標(biāo)是：提供一種人體運(yùn)動(dòng)加速度信息無線獲取系統(tǒng)解決方案；研制一套系統(tǒng)樣機(jī)，并對系統(tǒng)樣機(jī)在相關(guān)領(lǐng)域的應(yīng)用進(jìn)行初步研究和探索。 該課題在研究加速度信息獲取技術(shù)基礎(chǔ)上，結(jié)合實(shí)際應(yīng)用要求，提出了一種基于無線技術(shù)，最大能對人體12個(gè)環(huán)節(jié)的加速度信息進(jìn)行同步獲取的系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案。通過對腳部加速度信息的應(yīng)

2、用和分析研究，驗(yàn)證了系統(tǒng)工作的穩(wěn)定性和實(shí)用性。 本文首先對系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化分析和總體設(shè)計(jì)，確定系統(tǒng)設(shè)計(jì)任務(wù)，選用基于加速度計(jì)的信息獲取方式，然后優(yōu)化得出一種主控系統(tǒng)和多個(gè)采集子系統(tǒng)配合的系統(tǒng)架構(gòu)，提出一種新穎的分布式人體運(yùn)動(dòng)加速度信息無線獲取系統(tǒng)設(shè)計(jì)思路。 在進(jìn)行系統(tǒng)優(yōu)化分析和總體設(shè)計(jì)之后，進(jìn)行系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)：首先給出硬件系統(tǒng)設(shè)計(jì)總體原則；然后對信息采集子系統(tǒng)的硬件構(gòu)成和設(shè)計(jì)要求進(jìn)行分析，提出一種不含存儲模塊的信息采集

3、子系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案；最后，對主控系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)過程進(jìn)行詳細(xì)論述。 基于系統(tǒng)硬件平臺，進(jìn)行系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)：以降低系統(tǒng)功耗為重要原則，提出了一種優(yōu)化的系統(tǒng)工作流程；設(shè)計(jì)出一種低功耗的無線數(shù)據(jù)收發(fā)協(xié)議；進(jìn)行了上位機(jī)應(yīng)用軟件的設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)了對主控系統(tǒng)數(shù)據(jù)的讀取以及數(shù)據(jù)的處理等功能。 基于系統(tǒng)樣機(jī)，進(jìn)行腳部加速度信息獲取應(yīng)用研究及基于腳部加速度信息的步態(tài)周期分析。相關(guān)應(yīng)用研究均證明了系統(tǒng)設(shè)計(jì)的實(shí)效性和工作的穩(wěn)定性。 人體運(yùn)動(dòng)