[发明专利]确定姿态的方法、装置及智能设备

权利要求书

1.一种确定姿态的方法，其特征在于，应用于智能设备，所述智能设备配置有惯性测量单元IMU和一个作为光源点的发光光源，所述方法包括：

当在当前采样时刻接收到由所述智能设备中的惯性测量单元IMU采集的角速度和加速度时，获取当前采样时刻之前最近一次确定的所述智能设备的姿态，并基于所述角速度和所述最近一次确定的所述智能设备的姿态确定第一姿态；

获取所述智能设备上的光源点的至少三个历史位置信息，并基于所述至少三个历史位置信息，确定所述光源点的加速度，所述至少三个历史位置信息是指在当前采样时刻之前确定的所述光源点所处的位置信息；

基于所述IMU采集的加速度、所述光源点的加速度和所述第一姿态，确定所述智能设备当前的姿态。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于所述至少三个历史位置信息，确定所述光源点的加速度，包括：

按照所述至少三个历史位置信息的确定时刻对所述至少三个历史位置信息进行排序，并基于排序结果中每相邻的两个历史位置信息确定所述光源点的至少两个位移；

确定所述至少两个位移中每个位移对应的两个历史位置信息的确定时刻之间的时间间隔；

基于确定的至少两个时间间隔以及所述至少两个位移，确定所述光源点的加速度。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于所述IMU采集的加速度、所述光源点的加速度和所述第一姿态，确定所述智能设备当前的姿态，包括：

对所述IMU采集的加速度进行处理，得到处理后的加速度；

获取所述处理后的加速度与所述光源点的加速度之间的方向偏差；

基于所述方向偏差和所述第一姿态，确定所述智能设备当前的姿态。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述对所述IMU采集的加速度进行处理，得到处理后的加速度，包括：

将所述IMU采集的加速度转换到所述光源点的加速度所在的坐标系下，并将转换坐标系后的加速度中的重力加速度去除，得到所述处理后的加速度。

5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述基于所述方向偏差和所述第一姿态，确定所述智能设备当前的姿态，包括：

基于所述方向偏差，通过下述公式对所述第一姿态进行校正，得到第二姿态；

Q₂＝Q₁·ΔQ

其中，所述Q₁为所述第一姿态，所述Q₂为所述第二姿态，所述ΔQ为所述方向偏差；

基于所述第一姿态和所述第二姿态，确定所述智能设备当前的姿态。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述基于所述第一姿态和所述第二姿态，确定所述智能设备当前的姿态，包括：

基于所述第一姿态和所述第二姿态，通过下述公式计算所述智能设备当前的姿态；

cosΩ＝Q₁·Q₂

其中，所述Slerp(Q₁,Q₂,gain)为所述智能设备当前的姿态，所述Q₁为所述第一姿态，所述Q₂为所述第二姿态，所述gain是指为所述第二姿态预设的权重。

7.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述基于所述第一姿态和所述第二姿态，确定所述智能设备当前的姿态，包括：

基于所述第一姿态和所述第二姿态，通过下述公式计算所述智能设备当前的姿态；

Lerp(Q₁,Q₂,gain)＝(1-gain)×Q₁+gain×Q₂

其中，所述Lerp(Q₁,Q₂,gain)为所述智能设备当前的姿态，所述Q₁为所述第一姿态，所述Q₂为所述第二姿态，所述gain是指为所述第二姿态预设的权重。