人体运动捕捉技术广泛应用在动作分析、医学、生物工程、电影特效、体育科研训练等相关领域.目前研究人员主要采用光学和传感器2种方式,光学式运动捕捉仪需要特定的空间环境,多台高速摄像机,其设备昂贵且测定距离有限.传感器式运动捕捉仪相比之下测定距离远,对空间没有特定要求,易佩戴且成本低廉,便于在实际中使用.人体是一个复杂的生物体,人体的运动系统主要由骨骼、关节、肌肉3大部分组成.人体各部分所及的范围及运动角度不同,使得人体运动信息表现为形形色色,错综复杂。要捕捉到微小的关节运动需要高精度、高灵敏度的传感器,随着MEMS(微机电技术)的脱颖而出,出现了各种采用MEMS技术制造的传感器.李爽等人采用两片双轴加速度传感器,能较好测出关节在静态时的角度。熊静等人发现在动态测量过程中,前面的方法很难消除下肢运动的惯性加速度干扰,效果很不理想。在实际研究中,除了需求静态时的角度之外,更需要获取人体在三维空间中动态时的角度、角速度和方位.本文在采用新型三轴传感器的基础上结合运动学和惯性导航给出相应的软硬件设计方法.
目前在国内，上海思越电子科技有限公司研发的人体运动捕捉系统 3DM-MC10A 采用领先的惯性传感器技术，通过将惯性传感器穿戴到人体上，可实时捕捉人体的各种动作数据，通过无线通讯将数据发送到计算机进行处理，广泛应用于需要人体动作信息的各类应用。人体运动捕捉系统采用18个微惯性传感器，对人体主要骨骼进行实时测量，并且可以根据用户需要增加传感器数量，以便增加道具。
基于微惯性技术的人体运动捕捉系统 3DM-MC10A系列产品，是一套完整的人体运动捕捉系统，所采集的数据无需二次修补，可直接导入动画软件中实时使用。该产品填补了国内在改领域的空白，克服了传统光学方法受场地和易受遮挡等局限性，同时也可替代同类进口产品，具有极高的性价比。 |
