Розробка системи відстеження рухів людини

Максим Олександрович Ярошенко

doi:10.64915/x642ev86

Т. 2 · № 1 · 2019 лют 28, 2019 Електронні системи та сигнали

Розробка системи відстеження рухів людини

МЯ

Максим Олександрович Ярошенко Відповідальний Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського» gmaximum091@gmail.com Україна

Сторінки26-29 Опублікованолют 28, 2019 ЛіцензіяВідкритий доступ

pdf

ЕАІ 1 VOL 2 · 1

VOL 2 · NO 1 · 2019 Переглянути випуск

Анотація

В даній роботі розглянуто основні аспекти, необхідні для розробки системи відстеження рухів людини. Проведено аналіз літературних даних, серед яких є приклади аналогічних систем та описи технологій, що найчастіше використовуються для відстеження рухів. Наведені мінімальні теоретичні відомості по калібрації та обробці даних від інерційних давачів прискорення (акселерометр) та кутової швидкості (гіроскоп). Розроблена загальна структурна схема системи відстеження рухів людини. Розглянуто можливість інтеграції системи в популярні програмні пакети для роботи із 3D-графікою.

Ключові слова

#відстеження руху #інерційні давачі #фільтр Калмана

Посилання

Z. B. Wang, L. Yang, Z. P. Huang, J. K. Wu, Z. Q. Zhang, and L. X. Sun, “Human motion tracking based on complementary Kalman filter,” 2017 IEEE 14th Int. Conf. Wearable Implant. Body Sens. Networks, BSN 2017, pp. 55–58, 2017, DOI: 10.1109/BSN.2017.7936006
M. Kok, J. D. Hol, and T. B. Schön, “An optimization-based approach to human body motion capture using inertial sensors,” IFAC Proc. Vol., vol. 19, pp. 79–85, 2014, DOI: 10.3182/20140824-6-ZA-1003.02252
S. Shen, M. Gowda, and R. Roy Choudhury, “Closing the Gaps in Inertial Motion Tracking,” in 24th Annual International Conference on Mobile Computing and Networking, 2018, pp. 429–444, DOI:10.1145/3241539.3241582
V. V. Avrutov, P. M. Bondar, and V. V. Meleshko, Mikroakselerometry ta yikh vyprobuvannya: Navchalʹnyy posibnyk [Microaccelerometers and their tests: A manual]. Kyiv: Korniychuk, 2008, ISBN: 978-966-7599-51-5
V. V. Avrutov, Ispytaniya inertsial’nykh priborov: Uchebnoye posobiye [Tests of inertial instruments: Tutorial]. Kyiv: NTUU “KPI,” 2016.
R. E. Kalman, “A New Approach to Linear Filtering and Prediction Problems,” J. Basic Eng., vol. 82, no. 1, p. 35, 2011, DOI: 10.1115/1.3662552
G. Welch, “An introduction to the Kalman filter,” Univ. North Carolina Chapel Hill, Chapel, pp. 1–16, 1995
L. E. Ott, “Kalman filter with complementary constraint and integrated navigation systems applications,” Iowa State University, 1971.
“Plugins,” Unreal Engine 4 documentation. [Online]. Available: https://docs.unrealengine.com/en-us/Programming/Plugins.
MPU-9250 Product Specification, PS-MPU-9250A-01, 2016. URL: https://www.invensense.com/wp-content/uploads/2015/02/PS-MPU-9250A-01-v1.1.pdf
D. V. Shelaev, “Comparison of MEMS and Optical-fiber Gyroscopes,” Geoprofi, no. 6, pp. 49–54, 2012.
O. I. Nesterenko and V. Y. Balanchuk, “novitni prylady oriyentatsiyi ta navihatsiyi: Laboratornyy praktykum [new instruments of orientation and navigation: Laboratory Workshop].” NTUU “KPI,” Kyiv, p. 74, 2012.
V. V. Meleshko and O. I. Nesterenko, Besplatformennyye inertsial’nyye navigatsionnyye sistemy. Uchebnoye posobiye [Free inertial navigation systems. Tutorial]. Kirovograd: POLIMED - Service, 2011.
R. McGhree, E. Bachman, X. Yun, and M. Zyda, Real-Time Tracking and Display of Human Limb Segment Motions Using Sourceless Sensors and a Quaternion-Based Filtering Algorithm - Part I: Theory. Monterey: Naval Postgraduate School, 2000.
D. N. Lavrov and A. A. Kondyurina, “Opredeleniye trayektorii dvizheniya priyomnika sistemy obnaruzheniya nesanktsionirovanno ustanovlennoy tochki besprovodnogo dostupa [Determination of the motion path of the receiver of the detection system of an unauthorized wireless access point],” Math. Struct. Model., vol. 41, no. 1, pp. 75–87, 2017.
“Blue Gecko BGM121 Bluetooth Module - SiP.” [Online]. Available: https://www.silabs.com/products/wireless/bluetooth/bluetooth-low-energy-modules/bgm121-bluetooth-sip-module#table.
UE4Duino: Unreal Engine 4 plugin for Arduino (COM port) communication on Windows. GitHub. URL: https://github.com/RVillani/UE4Duino

Ліцензія

CCBY-NC 4.0

Creative Commons Із зазначенням авторства 4.0 Міжнародна

Ця робота має відкриту ліцензію: вільно поширюйте та адаптуйте її, посилаючись на авторів і журнал. Умови ліцензії ↗

Попередня у випуску Аналіз термічної втоми в’язкопластичного припою для мікроелектронних компонентів і систем Наступна у випуску Імітаційне моделювання хмарного покриву за допомогою алгоритму diamond-square

§ 06 — Пов'язані

Схожі статті в цьому журналі

Пов'язані рецензовані дослідження, опубліковані в цьому журналі.

Усі випуски

Використання технології GMSL для передачі потоку відео даних високої якості

Богдан Андрійович Пономаренко

Робота присвячена опису та дослідженню технологій передачі потоку даних з відеокамер, призначених для використання у сучасних автомобілях. В роботі проведено…

#технологія GMSL #microcontroller #серіалізатор #десеріалізатор

p. 227993-1 - 227993-4

Особливості побудови пристроїв для заряджання електромобілів

Олексій Сергійович Яма, Юрій Сергійович Олішевський

У цій роботі обґрунтована необхідність систематизації та аналізу обладнання для заряджання електромобіля. Розглянуті методи заряджання, особливості реалізації…

#електромобіль #зарядний пристрій #способи заряджання #стандарти заряджання

p. 228482-1 - 228482-5

Електронний помічник для людини з вадами зору

Андрій Андрійович Пахомов, Роман Петрович Саган

Для людей із серйозними вадами зору запропоновано систему, яка допомагає виявляти перешкоди та викликати допомогу в екстреній ситуації. Система побудована на основі…

#мікроконтролер #GPS-модуль #GSM-модуль #оптичний сенсор

p. 227781-1 - 227781-4

Схожі статті

Ольга О. Титаренко, Володимир Васильович Макаренко, Аналіз роботи однокристальних прийомопередавачів ISM-діапазону для систем ІоТ , Електронна та Акустична Інженерія: Том 2 № 3 (2019)
Дмитро Анатолійович Миколаєць, Максим Олексійович Мацюк, Застосування p-q теорії для керування трифазним фільтро-компенсуючим перетворювачем , Електронна та Акустична Інженерія: Том 1 № 1 (2018)

Попереднє 11-12 з 12

Ви також можете розпочати розширений пошук схожих статей для цієї статті.

[1] Z. B. Wang, L. Yang, Z. P. Huang, J. K. Wu, Z. Q. Zhang, and L. X. Sun, “Human motion tracking based on complementary Kalman filter,” 2017 IEEE 14th Int. Conf. Wearable Implant. Body Sens. Networks, BSN 2017, pp. 55–58, 2017, DOI: 10.1109/BSN.2017.7936006

[2] M. Kok, J. D. Hol, and T. B. Schön, “An optimization-based approach to human body motion capture using inertial sensors,” IFAC Proc. Vol., vol. 19, pp. 79–85, 2014, DOI: 10.3182/20140824-6-ZA-1003.02252

[3] S. Shen, M. Gowda, and R. Roy Choudhury, “Closing the Gaps in Inertial Motion Tracking,” in 24th Annual International Conference on Mobile Computing and Networking, 2018, pp. 429–444, DOI:10.1145/3241539.3241582

[4] V. V. Avrutov, P. M. Bondar, and V. V. Meleshko, Mikroakselerometry ta yikh vyprobuvannya: Navchalʹnyy posibnyk [Microaccelerometers and their tests: A manual]. Kyiv: Korniychuk, 2008, ISBN: 978-966-7599-51-5

[5] V. V. Avrutov, Ispytaniya inertsial’nykh priborov: Uchebnoye posobiye [Tests of inertial instruments: Tutorial]. Kyiv: NTUU “KPI,” 2016.

[6] R. E. Kalman, “A New Approach to Linear Filtering and Prediction Problems,” J. Basic Eng., vol. 82, no. 1, p. 35, 2011, DOI: 10.1115/1.3662552

[7] G. Welch, “An introduction to the Kalman filter,” Univ. North Carolina Chapel Hill, Chapel, pp. 1–16, 1995

[8] L. E. Ott, “Kalman filter with complementary constraint and integrated navigation systems applications,” Iowa State University, 1971.

[9] “Plugins,” Unreal Engine 4 documentation. [Online]. Available: https://docs.unrealengine.com/en-us/Programming/Plugins.

[10] MPU-9250 Product Specification, PS-MPU-9250A-01, 2016. URL: https://www.invensense.com/wp-content/uploads/2015/02/PS-MPU-9250A-01-v1.1.pdf

[11] D. V. Shelaev, “Comparison of MEMS and Optical-fiber Gyroscopes,” Geoprofi, no. 6, pp. 49–54, 2012.

[12] O. I. Nesterenko and V. Y. Balanchuk, “novitni prylady oriyentatsiyi ta navihatsiyi: Laboratornyy praktykum [new instruments of orientation and navigation: Laboratory Workshop].” NTUU “KPI,” Kyiv, p. 74, 2012.

[13] V. V. Meleshko and O. I. Nesterenko, Besplatformennyye inertsial’nyye navigatsionnyye sistemy. Uchebnoye posobiye [Free inertial navigation systems. Tutorial]. Kirovograd: POLIMED - Service, 2011.

[14] R. McGhree, E. Bachman, X. Yun, and M. Zyda, Real-Time Tracking and Display of Human Limb Segment Motions Using Sourceless Sensors and a Quaternion-Based Filtering Algorithm - Part I: Theory. Monterey: Naval Postgraduate School, 2000.

[15] D. N. Lavrov and A. A. Kondyurina, “Opredeleniye trayektorii dvizheniya priyomnika sistemy obnaruzheniya nesanktsionirovanno ustanovlennoy tochki besprovodnogo dostupa [Determination of the motion path of the receiver of the detection system of an unauthorized wireless access point],” Math. Struct. Model., vol. 41, no. 1, pp. 75–87, 2017.

[16] “Blue Gecko BGM121 Bluetooth Module - SiP.” [Online]. Available: https://www.silabs.com/products/wireless/bluetooth/bluetooth-low-energy-modules/bgm121-bluetooth-sip-module#table.

[17] UE4Duino: Unreal Engine 4 plugin for Arduino (COM port) communication on Windows. GitHub. URL: https://github.com/RVillani/UE4Duino