【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及数据采集和无线传感器网络
，尤其涉及一种无线多人运动数据集采集器。
技术介绍
运动数据采集是动作捕获技术的关键部分，通过动作捕获技术，计算机可以理解人体动作，然后用户就可以通过体态、方位、手势和表情等模态向计算机发出指令、传达信息等，除了人机交互领域之外，运动捕捉还可以应用在运动分析、模型编码、虚拟现实、动画制作、智能监控系统、游戏制作等领域，应用于人体的动作捕捉技术具有广阔的应用前景和巨大的商用价值。从20世纪80年代开始，美国有几个实验室陆续开展人体运动捕捉系统的研究，如Biomechanics实验室、Simon Frase大学、麻省理工学院等。此后，随着越来越多的研究人员和开发商的发现了运动捕捉技术的价值，这项技术也逐渐地从试用性研究走向实用化。目前在欧美等发达国家，为了适应动画制作逐步提高的高要求，运动捕捉技术已经进入了实用化阶段，有多家厂商相继推出了其商品化的运动捕捉设备，如MotionAnalysis、MAC、Polhemus、FiImBox> Sega Interactive、X-1st等，目前已成功商业化的应用领域有体育...
【技术保护点】
一种无线多人运动数据采集器，其特征在于，它主要由数十个数据传感节点，六个数据中继节点和一个数据汇聚节点组成，三种节点组成基于分簇的无线传感网络用以精确，高速地采集各项人体运动传感数据；其中，数十个数据传感节点附着于人体各个运动关键部位，将周期性采集的数据压缩后，通过无线网络传送至所连接的数据中继节点，数据汇聚节点与六个数据中继节点通过SPI接口有线连接，分时通信，最终将传感数据通过USB汇总至计算机。
【技术特征摘要】
1.一种无线多人运动数据采集器，其特征在于，它主要由数十个数据传感节点，六个数据中继节点和一个数据汇聚节点组成，三种节点组成基于分簇的无线传感网络用以精确，高速地采集各项人体运动传感数据；其中，数十个数据传感节点附着于人体各个运动关键部位，将周期性采集的数据压缩后，通过无线网络传送至所连接的数据中继节点，数据汇聚节点与六个数据中继节点通过SPI接口有线连接，分时通信，最终将传感数据通过USB汇总至计算机。2.根据权利要求1所述的多人运动数据采集器数据传感节点，其特征在于:所述数据传感节点主要包括=MCU+无线射频模块、加速度传感器模块、磁感应传感器模块、MEMS数字输出陀螺模块和电源调理和监测模块等；MCU+无线射频模块连接有板载天线，MCU通过I2C总线和MEMS数字输出陀螺模块、磁感应传感器模块相连，通过SPI接口与加速度传感器模块相连；数据传感节点由3.3V/250mAH可充电锂电池供电，经电源调理模块产生各个硬件模块需要的供电电压，电源监测模块监测电池的电量，其通过普通IO 口模拟I2C总线协议与MCU相连接。3.根据权利要求1所述的多人运动数据采集器数据中继节点与数据汇聚节点，其特征在于:所述数据中继节点和数据汇聚节点主要任务是管理传感网络、转发命令和转发数据；针对采集器数据率大，实时性强的特点，数据中继节点和数据汇聚节点采用SPI接口有线连接，数据中继节点和数据汇聚节点集成到一块电路板上，由同一个电源模块供电；数据汇聚节点作为整个数据采集系统与计算机的接口，其任务是通过SPI接口管理6个数据中继节点，并由USB接口转发计算机命令及传输人体运动数据，其主要包括两个模块:ARM处理器模块以及USB接口模块；采集器共有6个数据中继节点，每个数据中继节点均可管理不超过8个无线数据传感节点，其负责运动传感数据的处理和转发，其主要包括两个模块:DSP处理器模块以及无线收发模块；DSP处理器通过SPI 口与无线收发模块连接，并通过另一个SPI接口与ARM处理器通信。4.一种基于分簇无线传感网络的多人运动数据采集方法，其特征在于，包括以下步骤: (1)数据汇聚节点和数据中继节点初始化； (2)数据汇聚节点和数据中继节点组网，建立无线传感网络，等待数据传感节点入网； (3)数据传感节点初始化； (4)数据传感节点监听信道，申请入网； (5)数据传感节点周期性采集传感器数据，并处理压缩该次数据； (6)数据传感节点根据采集周期封装压缩后的数据，并进入低功耗休眠状态等待定时器将其唤醒； (7)数据传感节点根据采集周期定时唤醒，并将数据传送给指定数据中继节点； (8)数据汇聚节点接收数据中继节点数据，并由USB传送至计算机； (9 ) 一次数据传输结束，重复步骤5-8，实现运动传感数据的周期性采集。5.根据权利要求4所述的多人运动数据采集方法，其特征在于，所述步骤(I)具体为:数据汇聚节点和数据中继节点初始化包括ARM处理器的初始化，DSP处理器的初始化，射频模...
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