福州大学李玉榕获国家专利权
买专利卖专利找龙图腾,真高效! 查专利查商标用IPTOP,全免费!专利年费监控用IP管家,真方便!
龙图腾网获悉福州大学申请的专利一种基于反向运动学的人体运动学分析方法及系统获国家发明授权专利权,本发明授权专利权由国家知识产权局授予,授权公告号为:CN115937255B 。
龙图腾网通过国家知识产权局官网在2026-03-10发布的发明授权授权公告中获悉:该发明授权的专利申请号/专利号为:202211583696.6,技术领域涉及:G06T7/246;该发明授权一种基于反向运动学的人体运动学分析方法及系统是由李玉榕;连章汇;陈建国;杜国川设计研发完成,并于2022-12-10向国家知识产权局提交的专利申请。
本一种基于反向运动学的人体运动学分析方法及系统在说明书摘要公布了:本发明涉及一种基于反向运动学的人体运动学分析方法及系统,该方法包括:利用自适应误差状态卡尔曼滤波器AESKF估计附着在身体段上的惯性传感单元IMU的姿态角;构建带关节自由度与关节活动范围约束的人体运动学模型,并且生成与实际穿戴位置相对应的虚拟IMU;将姿态角数据与人体运动学模型结合,通过最小化实际IMU与虚拟IMU轴角差的反向运动学估计方法计算人体运动过程的关节角。该方法及系统有利于准确测量人体运动学数据,且计算量小,实时性好。
本发明授权一种基于反向运动学的人体运动学分析方法及系统在权利要求书中公布了:1.一种基于反向运动学的人体运动学分析方法,其特征在于,包括: 利用自适应误差状态卡尔曼滤波器AESKF估计附着在身体段上的惯性传感单元IMU的姿态角;包括:将IMU三轴加速度计、陀螺仪、磁力计的数据输入到AESKF,即得到IMU当前的姿态角;AESKF通过两个误差状态卡尔曼滤波器ESKF分别估计倾角误差和航向角误差,以此自适应更新卡尔曼增益,所述倾角为IMU在xy平面上的角度; 构建带关节自由度与关节活动范围约束的人体运动学模型,并且生成与实际穿戴位置相对应的虚拟IMU; 将姿态角数据与人体运动学模型结合,通过最小化实际IMU与虚拟IMU轴角差的反向运动学估计方法计算人体运动过程的关节角; 将姿态角数据与人体运动学模型结合,通过最小化实际IMU与虚拟IMU轴角差的反向运动学估计方法计算人体运动过程的关节角,其具体方法为: 利用IMU运动数据驱动校准后的人体运动学模型,先利用式16计算实际测量的IMU旋转矩阵相对于人体运动学模型虚拟IMU的旋转矩阵的轴角差θi,然后通过式17最小化轴角差的加权平方和,即成本函数来求解人体运动关节角q; 其中,wi表示第i个IMU的权重;上述最小化问题为无约束的整体优化,每个时间帧都独立于先前的时间帧,对于每个时间帧的关节角,通过梯度下降法迭代寻找成本函数的全局最小值;虚拟IMU的初始旋转矩阵来源于前一时刻解算的数据,由式16得到初始的轴角差θi,0;设梯度下降的步长为α,终止调节为η,则由式18得到第N次迭代后的轴角差θi,N,当满足迭代终止条件||▽f||<η时,则得到反向运动学优化后的轴角差与其对应的关节角;
如需购买、转让、实施、许可或投资类似专利技术,可联系本专利的申请人或专利权人福州大学,其通讯地址为:350108 福建省福州市闽侯县福州大学城乌龙江北大道2号福州大学;或者联系龙图腾网官方客服,联系龙图腾网可拨打电话0551-65771310或微信搜索“龙图腾网”。
以上内容由龙图腾AI智能生成。
1、本报告根据公开、合法渠道获得相关数据和信息,力求客观、公正,但并不保证数据的最终完整性和准确性。
2、报告中的分析和结论仅反映本公司于发布本报告当日的职业理解,仅供参考使用,不能作为本公司承担任何法律责任的依据或者凭证。

皖公网安备 34010402703815号
请提出您的宝贵建议,有机会获取IP积分或其他奖励