1. 研究目的与意义（文献综述）
（1）背景：长期以来，人们对人体自身奇妙的生命现象的探究从来没有停止，其中比较热门的研究方向是对人体自身的运动进行研究分析及解释。人体运动分析是指通过采用某种方法对人体的运动姿态进行检测、跟踪，以此来获得人体运动的各种运动参数，实现对人体运动的描述及解释。随着人们对这方面研究的深入，逐渐发展成为一门新的学科——人体运动生物力学。
（2）意义：通过人体运动生物力学获得的人体姿态的信息在医学损伤评估、康复训练、体育训练、仿生机构设计、人机工程设计等领域都有着重要的应用价值进行人体生物力学方面的研究和对人体的各种运动信息进行检测、跟踪以及统计分析，都是在获取真实准确的人体运动姿态信息的基础之上建立的。例如将采集到的人体运动姿态信息用来驱动虚拟人体动画可以直观地显示人体运动的分析过程，有助于运动员更科学地训练和进行医学损失评估，以及制定科学的康复训练计划等。运动姿态检测可应用于机器人的研究中，在机器人运动过程当中获取机器人的运动状态，可实现对机器人的精确控制；同时该方法也广泛应用于医学检测、遥测遥控、航空航天等领域当中。从近年的研究成果来看，使用mems传感器组合进行姿态检测是当前的主流研究方向，特别是对于人体姿态检测的研究。
（3）国内外研究现状：在许多领域中，人体运动姿态的检测和处理成为了不可或缺的测试技术。例如在体育训练中，为了采用科学的方法对运动员训练进行指导，需要对人体的运动进行重新的认识，现代的运动检测分析方法己经广泛地应用到运动员的训练当中，对其动作进行分析、校正和优化以提高运动员成绩。其中，熊文平提出了一种最优化的混合跟踪体育运动目标的方法；沈乐君提出了跟踪球类比赛中的特征选择，状态转换及实现的方法。叶强、钱竞光在一个系统中有机地集成了复杂的人机对话，并以三维动画的形式快速进行反馈，向运动员和教练员直接地反映影像解析结果；王兆其等在视频分析与三维运动模拟这两方面提出通过视频中提取与跟踪运动人体、三维人体的运动模拟及其仿真方法。
2. 研究的基本内容与方案
（1）基本内容：
由于体积小、无长期漂移、启动快、功耗低，可进行连续地全姿态的动态测量，采用mems器件构成的惯性检测单元进行运动姿态检测成为了目前比较流行的运动姿态检测方法。本论文介绍一种人体运动姿态检测系统，系统包含多组姿态检测单元，惯性测量单元可以检测角度和加速度，适合各种运动姿态分析。将惯性测量单元置于人体上肢或是下肢，即可测得人体的运动姿态。
了解三轴mems加速度传感器和mems磁强计传感器的工作原理，并推导出载体空间运动姿态的表达公式，建立人体运动姿态的数学模型；进行硬件和软件设计，硬件采用xsense公司的测量单元mtx，获取人体姿态信号，软件设计包含串口通讯程序、传感器数据采集程序和人体运动姿态数学模型求解程序；对存在的误差进行分析和补偿；通过一系列的实验对运动姿态数学模型进行验证，对本文研究的误差补偿法进行验证，最后将姿态检测系统安装到人体上肢上进行多组验证实验，并将实验结果与同时利用高速相机图像采集系统进行标定的结果相比较，以此验证本论文研究的人体姿态检测系统的有效性及准确性。
3. 研究计划与安排
第1～2周：通过网络图书馆查找资料，初步确定设计方案；
第3～4周：针对自己设计的方案，选取合适的元件；
第5～6周：根据自己选取的方案，完成开题报告；
4. 参考文献（12篇以上）
【1】张天光,王秀萍,王丽霞.捷联惯性导航技术[j].2007.
【2】schepershm.ambulatoryassessmentofhumanbodykinematicsandkinetics[m].universityoftwente,2012.
【3】王佳凤.mems惯性导航系统数据解算及误差补偿算法研究[d].沈阳工业大学,2013.
