一种可多台并行工作的多维运动学数据测量装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种可多台并行工作的多维运动学数据测量装置，属于运动数据采集技术领域。装置包括多个数据采集单元、路由器和上位机，数据采集单元、路由器和上位机构成一个无线局域网；所述数据处理模块用于将角度信息、磁场强度和方向、加速度、角速度通过数据通信模块传送给上位机。本发明专利技术多个数据采集单元并行采集工作，实时传送给上位机显示，相比传统的单线采集，效率倍增；通过卡尔曼滤波，融合加速度计和陀螺仪数据可以有效抑制因积分和漂移产生的误差带来的影响，并借助磁力计数据补偿提高数据准确性。

【技术实现步骤摘要】
一种可多台并行工作的多维运动学数据测量装置
本专利技术属于电子测量装置制造领域，更具体地，涉及一种可多台并行工作的多维运动学数据测量装置。
技术介绍
从人群到飞鸟、游鱼、昆虫、细菌，自然界中广泛存在着丰富的群体运动现象，相互联系而不断运动的个体所组成的系统涌现出丰富多彩而高度协调的群体运动行为。自然界群集动力学行为所展现出的惊人的魅力，为工业、社会群体的认识和优化提供了丰富的思想源泉。从应用角度出发，作为当今物理科学、自动化科学、系统科学、计算机科学、等交叉领域的热点研究方向，深入理解自然界群集构型演化机理或将推动群体机器人协同技术的深刻变革，对于无人系统控制、区块链技术应用、人体群体行为调控疏导等领域提供十分可观的应用价值。近年来，广泛的研究关注于大规模个体组成的群体产生的群集运动行为，研究重点在于理解群集运动的产生机理和内部潜在机制，而研究的基础在于，需要大量准确的实验数据，因此建立完善的实验装置、数据采集与处理系统对于群集运动的分析有着举足轻重的作用。
技术实现思路
针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本专利技术提供了一种可多台并行工作的多维运动学数据测量装置，其目的在于，通过多个数本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种可多台并行工作的多维运动学数据测量装置，其特征在于，包括多个数据采集单元、路由器和上位机，数据采集单元、路由器和上位机构成一个无线局域网；多个数据采集单元用于并行地采集群集运动目标的运动数据，路由器用于将采集的运动数据转发给上位机；上位机用于接收和显示运动数据；所述数据采集单元包括三轴陀螺仪、三轴加速度计、三轴磁力计；三轴陀螺仪用于采集被测物体的三轴角速度，三轴加速度计用于采集被测物体的三轴加速度，三轴磁力计用于采集磁场的强度和方向；所述数据处理模块用于将角度信息、磁场强度和方向、加速度、角速度通过数据通信模块传送给上位机。

【技术特征摘要】
1.一种可多台并行工作的多维运动学数据测量装置，其特征在于，包括多个数据采集单元、路由器和上位机，数据采集单元、路由器和上位机构成一个无线局域网；多个数据采集单元用于并行地采集群集运动目标的运动数据，路由器用于将采集的运动数据转发给上位机；上位机用于接收和显示运动数据；所述数据采集单元包括三轴陀螺仪、三轴加速度计、三轴磁力计；三轴陀螺仪用于采集被测物体的三轴角速度，三轴加速度计用于采集被测物体的三轴加速度，三轴磁力计用于采集磁场的强度和方向；所述数据处理模块用于将角度信息、磁场强度和方向、加速度、角速度通过数据通信模块传送给上位机。2.根据权利要求1所述的可多台并行工作的多维运动学数据测量装置，其特征在于，所述数据处理模块包括卡尔曼滤波子模块、角速度校正子模块和姿态解算子模块；所述卡尔曼滤波子模块用于融合角速度和加速度进行卡尔曼滤波以消除误差；所述角速度校正子模块用于将采集的磁场记为若使X轴对准北方，那么by＝0，即设磁力计在参考坐标系中的输出为在参考坐标系XOY平面中的投影为bx，在参考坐标系XOY平面中的投影为则bz＝hz；将转换到自身坐标系中得到然后再将与磁力计自身坐标系输出做向量积求...

【专利技术属性】
技术研发人员：袁烨，陈都鑫，朱力军，肖颖，徐博文，朱桃，张海涛，
申请(专利权)人：华中科技大学，
类型：发明
国别省市：湖北,42