[发明专利]对象身体尺寸测量方法、装置和系统

说明书

本发明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，本发明的身体尺寸测量方法更加简单、高效。

技术领域

本发明涉及测量技术领域，尤其涉及一种对象身体尺寸测量方法、装置和系统。

背景技术

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置例如为专利CN104434111A中描述的光学测量设备或专利KR101822571B1中描述的图像测量设备。这些方法测量速度快、精度高，且方便用户操作，但是却花费更多，因为需要额外购置专门的测量设备。而且，这些专门的测量设备不能被复用于运动捕获。

尽管在例如专利CN107422857A中描述的光学传感器既能进行运动捕获也能获得高精度的人体尺寸信息。但是，这种方法的硬件成本更高，算法更复杂，而且极大地受到光环境的影响，测量容易受到干扰。

因此，需要改进的身体尺寸测量方法和装置，以克服上述以及其他问题。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种简单、高效的对象身体尺寸测量方法、装置和系统，其允许进一步获得对象的运动姿态。

第一方面，提供一种对象身体尺寸测量方法，其中，一个或多个惯性测量单元(IMU)已被附着到所述对象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。