基于加速度传感器的无线人体动作测量设备

　　本文介绍的设备是使用加速度传感器的无线人体动作信息测量设备，在人体四肢及躯干同时佩戴5组测量设备，准确反映人体各部分动作情况，同时使用无线数据传输方式减少体验者的不适感。

　　1 测量原理

　　测量模块放置于人体四肢及躯干，以右手为例。测量模块放置于右手肘关节外侧，根据重力在加速度传感器三轴上的分量，可以计算出传感器坐标系与自然坐标系的夹角，进而得出传感器所在手臂平面与自然坐标系的夹角，根据三个夹角与传感器到肩膀的固定位置，可以计算出传感器所在手臂部位的空间位置。传感器坐标系与自然坐标系夹角如图1所示。

　　式中Ax为传感器x轴加速度分量，Ay为传感器y轴加速度分量，Az为传感器z轴加速度分量。人体躯干直立，右手微抬时传感器所在手臂与自然坐标系的三个夹角如图2所示。其中右手上白点代表传感器。