基于三轴加速度计的人体计步器设计开题报告
2022-01-09 21:30:22
全文总字数:2153字
1. 研究目的与意义及国内外研究现状
人体每天运动的步数可以反应运动量的多少,本文旨在设计一个计步系统可以计量人体运动时行走的步数,从而可以评估其运动状况,既可以为普通大众使用,也可以针对医疗领域的应用,医生只需要将采集节点佩戴在病人身上,便可实时对用户的运动进行监测,获取必要的数据运动信息,进而对患者的身体、康复状况做出一定的判断,而不需要医生总是在病人身边进行观察、察看,降低了医生的工作量,也可以利用数据更快捷的分析得到用户的信息,提高了效率。
由于加速度现象在生活中无处不在,例如,刷牙、洗脸、走路、跑步等人体的日常活动都会产生加速度。因此,在众多的传感器中,利用加速度传感器测量的加速度信号来识别人的运动状态(或活动)受到世界各地研究人员的广泛重视。所谓“加速度信号”是指人们在日常生活中由于身体运动产生的人体动作信号。通过对这种运动信号进行有效的处理,就可以判断产生该信号的是哪一种动作,从而判断做出这种动作的人的意图。基于加速度传感器的人体运动模式识别除了应用于智能人机交互外,还可应用于智能监控、健康监控、基于手持设备的上下文感知及人体运动能量消耗评估等领域,有着非常广阔的应用前景。
2. 研究的基本内容
本文以三轴加速度传感器为基础,设计了一个计步系统,该系统包括步态信号采集、处理、显示、电源4个部分,属于人体运动模式识别的动作识别分支。本课题研究内容如下
硬件部分:
因为加速度计体积小、低成本,所以能够方便快捷的检测出人体的行为,测试者将测试系统戴在腰部行走时就可以得到相应的加速度数据。本文的首要任务是选择合适的加速度传感器以及其它功能芯片搭建人体步态加速度信号采集系统,这里选择adxl345三轴加速度传感器采集加速度信号并有单片机进行数据处理。
3. 实施方案、进度安排及预期效果
第一周 撰写文献综述、译文第二周------第四周 完成论文总体构架,并进行相关实验和设计第五周------第六周 论文初稿完成第七周------第八周 第一次修改第九周------第十周 第二次修改第十一周第三次修改定稿第十二周------第十三周 毕业论文答辩第十四周成绩评定、总结 第十五周――第十六周 装订成册、归档
本课题研究希望达到的预期效果:第一,系统能够正常工作并采集用户步态信息并且在显示屏上显示;第二,系统能够显示步数、总步数信息;第三,可以做到实时采集,能够保存采集的信息并且可以重置进行第二次采集工作。
4. 参考文献
[1] 薛洋.基于单个加速度传感器的人体运动模式识别[d].华南理工大学电子与信息学院,2011
[2] 李峰,潘敬奎.基于三轴加速度传感器的人体运动识别[j].计算机研究与发展,2014
[3] 基于三轴加速度传感器的自适应计步器的实现[j].东北师大学报(自然科学版),2016.9