[发明专利]运动轨迹仿真模拟系统

说明书

技术领域

本发明涉及运动轨迹模拟技术领域，尤其涉及一种运动轨迹仿真模拟系统。

背景技术

仿真训练系统是以计算机系统为基础的人-机实时交互系统，是仿真技术应用的一个重要领域。它以训练和教学为目的，集成计算机技术、自动化技术、光学技术、CA2技术等，在某种程度上再现一个真实的系统行为，使受训人员获得必要的有关真实系统的感性与理性知识。该系统能够逼真地实时模拟被操作对象的各种特征、现象和参数变化等，并具有节能、安全、经济、高效等优点，因而得到广泛地应用。

上世纪八十年代，仿真训练器得到研制并应用于许多行业中。但其数学模型的建立大都只是根据具体训练器的具体机构建立具体的数学模型，没有可以遵循的通用仿真训练系统数学模型的框架结构。这样到最后，由多人建立起来的仿真数学模型在结构、数据、程序、输入输出等方面出现极其混乱的状态，给系统的维护、兼容、扩展等方面都带来很大的制约与难度，有时都要重新建立模型，应用较为繁琐。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种运动轨迹仿真模拟系统，通过在现有的终端上安装对应的驱动程序，并内嵌运动仿真所需的数字模型，利用三轴加速度计和陀螺仪测量运动部位的加速度和角度，并将检测到的数据传递给驱动程序，驱动程序直接可以驱动内嵌的数字模型实现运动仿真，实现运动轨迹检测的可视化，改善使用效果，方便进行扩展使用。

为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案是：一种运动轨迹仿真模拟系统，包括加载有数据模型的仿真终端和运动轨迹检测装置，仿真终端与运动轨迹检测装置之间无线通信，运动轨迹检测装置用于检测身体某个部位的运动轨迹，并将检测到的运动轨迹数据经过处理后无线传输给仿真终端，仿真终端根据接收到的运动轨迹数据驱动对应的数据模型实现仿真。

所述运动轨迹检测装置包括数据采集模块、数据处理模块和无线数据传输模块，所述数据采集模块包括至少一套三轴加速度计和一套陀螺仪，数据处理模块包括A/D采样电路、微处理器和卡尔曼滤波器，所述三轴加速度计信号输出端连接A/D采样电路信号输入端，陀螺仪信号输出端通过滤波器连接A/D采样电路信号输入端，A/D采样电路信号采集到的数据经过微处理器处理后输出给无线数据传输模块。

所述仿真终端为智能手机或者平板电脑，智能手机和平板电脑内安装具有驱动数据模型实现仿真的驱动程序。

采用上述技术方案所产生的有益效果在于：通过在现有的终端上安装对应的驱动程序，并内嵌运动仿真所需的数字模型，利用三轴加速度计和陀螺仪测量运动部位的加速度和角度，并将检测到的数据传递给驱动程序，驱动程序直接可以驱动内嵌的数字模型实现运动仿真，实现运动轨迹检测的可视化，改善使用效果，方便进行扩展使用；另外一方面，利用卡尔曼滤波器对陀螺仪采集到的数据进行滤波处理，降低噪声对检测数据的影响，确保仿真数据的连续性和精确度。

附图说明

图1是本发明的系统原理图。

具体实施方式

下面结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是本发明还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似推广，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。

如图1所示，本发明公开了一种运动轨迹仿真模拟系统，包括加载有数据模型的仿真终端和运动轨迹检测装置，仿真终端与运动轨迹检测装置之间无线通信，运动轨迹检测装置用于检测身体某个部位的运动轨迹，并将检测到的运动轨迹数据经过处理后无线传输给仿真终端，仿真终端根据接收到的运动轨迹数据驱动对应的数据模型实现仿真。

所述运动轨迹检测装置包括数据采集模块、数据处理模块和无线数据传输模块，所述数据采集模块包括至少一套三轴加速度计和一套陀螺仪，数据处理模块包括A/D采样电路、微处理器和卡尔曼滤波器，所述三轴加速度计信号输出端连接A/D采样电路信号输入端，陀螺仪信号输出端通过滤波器连接A/D采样电路信号输入端，A/D采样电路信号采集到的数据经过微处理器处理后输出给无线数据传输模块。

所述仿真终端为智能手机或者平板电脑，智能手机和平板电脑内安装具有驱动数据模型实现仿真的驱动程序。