对象身体尺寸测量方法、装置和系统制造方法及图纸

本发明专利技术涉及身体尺寸测量领域，尤其涉及一种基于可穿戴惯性测量单元的对象身体尺寸测量方法、装置和系统。所述方法包括如下步骤：在所述对象执行涉及一个或多个可转动部位的测量动作时，通过与所涉及的一个或多个可转动部位相关联的至少一个惯性测量单元采集运动数据；基于来自所述相关联的至少一个惯性测量单元中的每个惯性测量单元的运动数据来计算该惯性测量单元的旋转半径；并且根据所述相关联的至少一个惯性测量单元的旋转半径以及所述相关联的至少一个惯性测量单元与各自的可转动部位的相应位置关系来计算所述一个或多个可转动部位的尺寸。与传统身体尺寸测量方法相比，本发明专利技术的身体尺寸测量方法更加简单、高效。

【技术实现步骤摘要】
对象身体尺寸测量方法、装置和系统
本专利技术涉及测量
，尤其涉及一种对象身体尺寸测量方法、装置和系统。
技术介绍
制造自动化是先进制造技术中的重要组成部分。其内涵就是发挥人的核心作用，人与机器共同组成一个系统，各自执行自己最擅长的工作，从而得到整个系统的最佳效益。当今，人机混合生产线被引入各类工厂中。当工程师设计机器生产线时，通过使用工业设计软件很容易知道机器的自动化移动。但是，工程师却很难知道人与机器交互的移动。随着运动捕获技术的发展，工程师可以直接模拟出所设计的机器生产线与人的交互，知道所设计的机器是否适合人类操作，以及该机器是否能够与同一生产线的其它机器和人适当工作。这通常被称为人机分析。当工程师模拟混合生产线的人机交互时，人体尺寸是人机分析中的重要参数。人体尺寸的测量偏差影响被捕获运动的精度，进一步影响人机分析的结果。目前，人体尺寸只能通过传统的长度测量工具或者专门的身体尺寸测量装置进行测量。传统的长度测量工具例如为直尺或卷尺。该方法需要测量所有的关节，操作复杂且耗时。有时，甚至需要他人的帮助。专门的身体尺寸测量装本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.对象身体尺寸测量方法(300)，其中，一个或多个惯性测量单元(220)已被附着到所述对象(100)的至少一个可转动部位，所述方法包括如下步骤：/n在所述对象执行涉及一个或多个可转动部位的测量动作时，通过与所涉及的一个或多个可转动部位相关联的至少一个惯性测量单元(220)采集运动数据(310)；/n基于来自所述相关联的至少一个惯性测量单元(220)中的每个惯性测量单元的运动数据来计算该惯性测量单元的旋转半径(330)；并且/n根据所述相关联的至少一个惯性测量单元(220)的旋转半径以及所述相关联的至少一个惯性测量单元(220)与各自的可转动部位的相应位置关系来计算所述一个或多个可转动部位的尺...

【技术特征摘要】
1.对象身体尺寸测量方法(300)，其中，一个或多个惯性测量单元(220)已被附着到所述对象(100)的至少一个可转动部位，所述方法包括如下步骤：
在所述对象执行涉及一个或多个可转动部位的测量动作时，通过与所涉及的一个或多个可转动部位相关联的至少一个惯性测量单元(220)采集运动数据(310)；
基于来自所述相关联的至少一个惯性测量单元(220)中的每个惯性测量单元的运动数据来计算该惯性测量单元的旋转半径(330)；并且
根据所述相关联的至少一个惯性测量单元(220)的旋转半径以及所述相关联的至少一个惯性测量单元(220)与各自的可转动部位的相应位置关系来计算所述一个或多个可转动部位的尺寸(340)。


2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述测量动作包括可转动部位围绕相应的解剖结构点的至少部分圆周运动。


3.根据权利要求2所述的方法，其中，所述圆周运动为匀速圆周运动。


4.根据权利要求3所述的方法，其中，对所述旋转半径的所述计算还包括：
确定每个惯性测量单元进行所述匀速圆周运动的时间区间[t1，t2](410)；
根据每个惯性测量单元在所述时间区间[t1，t2]内每个采样时间点处采集的运动数据来计算该惯性测量单元在该采样时间点处的瞬时旋转半径(420)；并且
通过对每个惯性测量单元在所述时间区间[t1，t2]内的瞬时旋转半径求平均来计算每个惯性测量单元的旋转半径(430)。


5.根据权利要求3所述的方法，其中，对所述旋转半径的所述计算还包括：
确定每个惯性测量单元静止时的开始时间(t0)(510)；
确定每个惯性测量单元进行所述匀速圆周运动的时间区间[t1，t2](520)；
计算每个惯性测量单元在所述时间区间[t1，t2]内的平均速度(530)；
计算每个惯性测量单元在所述时间区间[1，t2]内的平均角速度(540)；并且
基于所述平均速度和所述平均角速度来计算每个惯性测量单元的旋转半径(550)。


6.根据权利要求5所述的方法，其中，所述平均速度是通过对每个惯性测量单元在所述时间区间[t1，t2]内各采样时间点处的瞬时速度(vi)求平均来计算得到的；并且其中，所述平均角速度是通过对每个惯性测量单元在所述时间区间[t1，t2]内各采样时间点处的瞬时角速度(ωi)求平均来计算得到的。


7.根据权利要求4-6中的任一项所述的方法，其中，如果连续N个采集的运动数据的变化小于第一阈值，则最后一个采集的运动数据的采样时间点被设定为所述时间区间的时间下限；并且如果连续M个采集的运动数据的变化大于第二阈值，则第一个采集的运动数据的采样时间点被设定为所述时间区间的时间上限，其中N、M均为大于2的正整数。


8.根据权利要求1-5中的任一项所述的方法，其中，所述测量动作包括前后摆动、左右摆动和上下摆动中的至少一种。


9.计算机可读介质，其存储有计算机程序可读代码，所述计算机程序可读代码被配置为使得在由合适的计算机或处理器运行时，使所述计算机或处理器执行权利要求1-8中的任一项所述的方法。


10.计算设备(600)，包括：
一个或多个处理器(610)；以及
存储器(620)，所述存储器存储一个或多个指令，所述指令在被所述一个或多个处理器执行时，使得所述一个或多个处理器执行根据权利要求1-8中的任一项所述的方法。


11.对象身体尺寸测量装置(210)，包括：
一个或多个惯性测量单元(220)，其被配置为被附着到所述对象的至少一个可转动部位，其中，在所述对象执行涉及一个或多个可转动部...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐蔚峰，郁彦彬，
申请(专利权)人：西门子股份公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE