基于無線傳輸技術(shù)的慣性動作捕捉系統(tǒng)研究與設(shè)計的開題報告

基于無線傳輸技術(shù)的慣性動作捕捉系統(tǒng)研究與設(shè)計的開題報告一、選題背景及研究意義慣性動作捕捉（InertialMotionCapture，IMC）技術(shù)是一種新興的運(yùn)動捕捉技術(shù)，它通過在身體關(guān)節(jié)和器官上安裝小型傳感器實(shí)現(xiàn)對人體動作的實(shí)時追蹤與記錄，繞過了視覺攝像等傳統(tǒng)方法存在的諸多問題，如受環(huán)境光影響、需要預(yù)設(shè)拍攝范圍、昂貴的設(shè)備與維護(hù)等。據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)分析，IMC技術(shù)未來的應(yīng)用前景十分廣闊，將被廣泛應(yīng)用于體育訓(xùn)練、醫(yī)學(xué)評估、娛樂游戲、虛擬現(xiàn)實(shí)等領(lǐng)域。然而，目前已有的IMC技術(shù)主要采用有線連接方式，這種方式不僅存在損壞傳感器導(dǎo)線、影響跑步等行為的情形，還限制了受試者移動的自由度，從而降低了動作感知的效果。因此，如何應(yīng)用無線傳輸技術(shù)改善IMC系統(tǒng)的數(shù)據(jù)傳輸方式已成為研究與設(shè)計IMC技術(shù)關(guān)注的重點(diǎn)。本研究旨在探索一種新型的IMC系統(tǒng)，通過將無線傳輸技術(shù)融入IMC技術(shù)中，實(shí)現(xiàn)對人體運(yùn)動數(shù)據(jù)的無縫傳輸、穩(wěn)定通信，從而提高IMC系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集精度和實(shí)用價值。二、研究內(nèi)容和方法（一）主要研究內(nèi)容本研究將圍繞以下幾個方面展開：1.確定IMC系統(tǒng)的技術(shù)方案：綜合考慮無線傳輸技術(shù)的特點(diǎn)、IMC傳感器的種類和性能，結(jié)合目標(biāo)場景的特殊需求，選擇合適的IMC技術(shù)方案。2.開發(fā)IMC系統(tǒng)的硬件平臺：包括IMC傳感器、接收設(shè)備等硬件的選型、購置、組裝和調(diào)試等。3.開發(fā)IMC系統(tǒng)的軟件平臺：包括軟件的需求分析、軟件框架的設(shè)計、軟件模塊的編碼等。4.進(jìn)行IMC系統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證：包括利用IMC系統(tǒng)對人體運(yùn)動數(shù)據(jù)的采集、傳輸和分析，測試IMC系統(tǒng)的性能和實(shí)用性。（二）主要研究方法本研究主要采用如下研究方法：1.文獻(xiàn)綜述法：收集國內(nèi)外IMC技術(shù)、無線傳輸技術(shù)、人體運(yùn)動學(xué)等領(lǐng)域的相關(guān)文獻(xiàn)資料，對相關(guān)技術(shù)的研究現(xiàn)狀和未來發(fā)展趨勢進(jìn)行綜述。2.系統(tǒng)設(shè)計法：根據(jù)研究目標(biāo)和要求，確定IMC系統(tǒng)的技術(shù)方案和開發(fā)平臺，完成IMC系統(tǒng)的硬件和軟件的開發(fā)和實(shí)現(xiàn)。3.數(shù)據(jù)分析法：利用IMC系統(tǒng)采集的人體運(yùn)動數(shù)據(jù)，對數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和處理，評估IMC系統(tǒng)的性能和實(shí)用價值。三、預(yù)期成果和意義本研究預(yù)期將會得到以下成果：1.確定一種無線傳輸技術(shù)融合IMC技術(shù)的技術(shù)方案，通過硬件和軟件開發(fā)實(shí)現(xiàn)其原型系統(tǒng)。2.分析IMC系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集精度、傳輸效率和穩(wěn)定性等性能，探索其未來應(yīng)用領(lǐng)域和發(fā)展方向。3.發(fā)表相關(guān)學(xué)術(shù)論文或會議論文，提高IMC技術(shù)融合無線傳輸技術(shù)應(yīng)用的研究水平和實(shí)用價值。本研究的意義在于：1.探索一種新型的IMC系統(tǒng)，提高IMC技術(shù)的數(shù)據(jù)采集和傳輸效率，便于實(shí)現(xiàn)多場景、大規(guī)模的復(fù)雜人體運(yùn)動數(shù)據(jù)采集和分析。2.推動無線傳輸技術(shù)在IMC技術(shù)中的應(yīng)用，促進(jìn)IMC技術(shù)的普及和應(yīng)用拓展。3.為相關(guān)領(lǐng)域的研究機(jī)構(gòu)和企業(yè)提供技術(shù)支持和創(chuàng)新思路，促進(jìn)技術(shù)創(chuàng)新和產(chǎn)業(yè)升級。四、進(jìn)度安排和預(yù)算1.進(jìn)度安排：研究期限為12個月，具體進(jìn)度安排如下：2.預(yù)算：本研究預(yù)算合計為30萬元，其中：五、參考文獻(xiàn)[1]DenisN.Laughter,etal.Inertialmeasurementunitsformulti-sensormotiontrackingandanalysisinfootball.EngineeringofSport:Research,DevelopmentandInnovation,2016.[2]A.Karatsidis,etal.Comparisonofgaitnormalitycriteriaandaccumulatedthighangleinassessinghealthysubjectswalkingwithapoweredexoskeleton,JournalofNeuroEngineeringandRehabilitation,2016.[3]MasamichiShimosaka,etal.Developmentofasmallinertiameasurementunitformovementmeasurement,JournalofPhysicalTherapyScience,2016.[4]Zi-JingLin,etal.Developmentofahand-helddeviceformonitoringathletes’3D