[發明專利]一種運動姿態分析方法、終端及存儲介質

有效

• 申請號: 202210344730.8
• 申請日: 2022-03-31
• 公開（公告）號: CN114967942B
• 公開（公告）日: 2023-04-18
• 發明（設計）人: 李建;鄭力興;丁向;呂龍航;孫男男;常建;陳佳向;王沖;劉曉慈;侯卓楠
• 申請（專利權）人: 河北迥然科技有限公司
• 主分類號: G06F3/0346
• 分類號: G06F3/0346;A63B69/18
• 代理公司: 河北國維致遠知識產權代理有限公司 13137
• 代理人: 劉少卿

1.一種運動姿態分析方法，其特征在于，該方法應用于一種運動數據采集設備，該設備包括一個主節點模塊和多個次節點模塊，所述主節點模塊固定于被測對象的主節點位置，對于每一個次節點模塊，該次節點模塊固定于所述被測對象的次節點位置，所述主節點模塊，用于采集所述被測對象的主節點位置的運動數據和初始靜態數據，所述次節點模塊，用于采集所述被測對象的次節點位置的運動數據和初始靜態數據，包括：

對于每個節點位置，根據該節點位置的初始靜態數據，確定該節點位置的測量坐標系和預設置的地理坐標系之間的映射關系，其中，該節點位置的初始靜態數據，是在所述被測對象保持預設靜止姿態的情況下，該節點位置的節點模塊采集得到的，所述節點位置包括主節點模塊對應的主節點位置和每個次節點模塊對應的次節點位置；

根據該節點位置的測量坐標系和預設地理坐標系之間的映射關系，將該節點的運動數據從該節點的測量坐標系轉換至所述地理坐標系，得到該節點位置在所述地理坐標系中的位置數據；

根據同一時刻每個節點位置在所述地理坐標系中的位置數據，得到該時刻所述被測對象的姿態數據；

其中，所述主節點位置的運動數據或靜態數據包括經緯度數據、加速度數據、重力加速度數據、比力矢量、角速度數據、高度數據、航向角數據和地磁矢量；

對于每個次節點位置，該次節點位置的運動數據或靜態數據包括加速度數據、重力加速度數據、比力矢量、角速度數據和地磁矢量；

所述主節點位置為所述被測對象的預設位置，對于任一個次節點模塊，該次節點模塊對應的次節點位置為所述被測對象的關節處位置或者為所述被測對象的兩個關節之間的位置；

以所述主節點模塊為起始模塊，所述一個主節點模塊和所述多個次節點模塊中的部分次節點模塊構成兩條上肢線路，對于任一條上肢線路，該條上肢線路對應所述被測對象的一條手臂，該條上肢線路按順序包括所述主節點模塊、第一次節點模塊、第二次節點模塊和第三次節點模塊，所述第一次節點模塊固定于該條手臂的肩部，所述第二次節點模塊固定于所述該條手臂的上臂中間部分，所述第三次節點模塊固定于該條手臂的下臂中間部分，該方法還包括：

根據所述主節點模塊的加速度、所述第一次節點模塊的角速度和所述主節點模塊至所述第一次節點模塊的空間位置矢量，得到肩部的加速度，所述肩部的加速度還用于表示所述第一次節點的加速度；

根據肩部的加速度、所述第二次節點模塊的角速度和肩部至肘部的空間位置矢量，得到肘部的加速度；

根據肩部的加速度、所述第二次節點模塊的角速度和肩部至所述第二次節點模塊的空間位置矢量，得到所述第二次節點模塊的加速度；

根據肘部的加速度、所述第三次節點模塊的角速度和肘部至所述第三次節點模塊的空間位置矢量，得到所述第三次節點模塊的加速度；

對于所述第一次節點模塊、所述第二次節點模塊和所述第三次節點模塊中的任一次節點模塊，根據該次節點模塊的加速度和所述地理坐標系中的重力加速度矢量，得到該次節點模塊的比力矢量，將該次節點模塊的比力矢量與該次節點模塊的3軸加速度計的比力矢量測量值作差，得到該次節點模塊的比力矢量差值，將該次節點模塊的3軸磁強計的地磁矢量測量值和所述地理坐標系中的地磁矢量作差，得到該次節點模塊的地磁矢量差值，根據該次節點模塊的地磁矢量差值和比力矢量差值，得到該次節點模塊的角度誤差，其中，所述地理坐標系中的重力加速度矢量的大小為預設重力加速度值，所述地理坐標系中的地磁矢量的大小為預設地磁矢量值；

對于所述第一次節點模塊、所述第二次節點模塊和所述第三次節點模塊中的任一次節點模塊，根據該次節點模塊3軸陀螺儀輸出的角速度更新角度后的角度和該次節點模塊的角度誤差作差，得到該次節點模塊修正后的角度值。

2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述對于每個節點位置，根據該節點位置的初始靜態數據，確定該節點位置的測量坐標系和預設置的地理坐標系之間的映射關系包括：

根據所述地理坐標系中的重力加速度矢量和當地的地磁矢量，以及該節點位置的測量坐標系中的比力矢量和地磁矢量，確定該節點位置的測量坐標系與所述地理坐標系之間的方向余弦矩陣，該方向余弦矩陣用于表示該節點位置的測量坐標系和預設置的地理坐標系之間的映射關系。