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1. 研究目的与意义(文献综述)
1.1 研究目的及意义人类的生活离不开运动,运动与人类的生活紧密相连。
因此,对人体运动信息的研究也就成了现代科学研究的一项重要的学科,以人体的运动为研究对象,通过技术设备获取人体在运动中的各种运动状态、运动信息极为重要。
在采集到人体运动信息后,需要一个专门处理信息的上位机系统,将采集的数据转换成关节角度,并信息实时显示获取的数据。
2. 研究的基本内容与方案
2.1课题内容与目标设计目标:实现可靠地采集肢体运动信息的上位机系统,并编程实现相关软件。基本内容:用C语言编写人体运动状态采集系统的上位机系统,上位机系统能够在ARM开发板上运行,并能够实现与下位机系统的通信。绘制出程序的系统框图,将采集到的数据转换为肢体角度信息,在LCD屏幕上显示各种运动状态与参数,识别出上坡、下坡、上楼、下楼和平坦行走等运动状态。利用RS-485协议与STM32单片机通信,完成采集数据、处理数据和存储数据的任务。
2.2.1 系统框图由传感器测量人体各个部位的数据,传感器产生的电压信号,经过信号调理电路的处理,提高了测量信号的精度,并对信号进行隔离和滤波。将处理后的信号传送给STM32微处理器,用LCD显示模块显示出来,同时通过通信接口将数据传送至上位机。上位机系统处理接收到的数据,对STM32发送过来的数据进行滤波去噪,并且将采集的数据转换成关节角度信息,然后通过用一个程序界面实时显示采集数据。
3. 研究计划与安排
第1-3周:查阅中、英文资料和相关文献资料,了解研究所需理论基础,完成开题报告,完成不少于2万字符的英文翻译任务;
第4-8周:学习c语言以及qt平台的使用,学习单片机编程环境及通信方式;
第9-16周:完成人体运动状态采集系统及通过软件编程实现和评测总结;
4. 参考文献(不低于12篇)
[1] 陈道臻. 外骨骼状态监测系统移动端模块研究[d].华东理工大学,2019.
[2] hogan n, krebs h i, charnnarong j, et al. a workstation for manual therapy and training[c]. proceedings of ieee international workshop on robot and human communication, 1992, 12(2):161-165.
[3] sagawa k, inooka h. non-restricted measurement of walking distance[c]. ieee international conference on systems,2000, 70(3):497-501.
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