基于MPU9250和MS5611的人体姿态检测系统设计 被引量：23

1

作者 王莉 张紫烨 +2 位作者 牛群峰 赵艳阳 石磊 《电子器件》 CAS 北大核心 2019年第4期978-983,共6页

为了解决集中日程生活中老人可能发生跌倒而产生的危险,设计了一款基于MPU9250和MS5611的人体姿态检测系统。经过对人体日常运动的特性以及采集数据的特征分析,将人体的日常行为分为了3类。实验采用阈值算法、Mahony数据融合的算法,利... 为了解决集中日程生活中老人可能发生跌倒而产生的危险,设计了一款基于MPU9250和MS5611的人体姿态检测系统。经过对人体日常运动的特性以及采集数据的特征分析,将人体的日常行为分为了3类。实验采用阈值算法、Mahony数据融合的算法,利用加速度结合俯仰角和滚动角以及气压计检测高度变换来检测人体姿态是否跌倒。结果表明该系统对跌倒行为的检测精度比较理想,可以更好的对人体的跌倒行为进行风险评估。 展开更多

关键词 跌倒检测 mpu9250传感器 MS5611气压计 高度检测

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一种基于MPU9250的微型飞行器室内自身防盗系统 被引量：5

2

作者 刘飞飞 任安虎 《国外电子测量技术》 2019年第3期113-116,共4页

基于MPU9250九轴姿态传感器和STM32F407单片机,设计了一种自身具有防盗功能的飞行器。采用MPU内部数字运动处理引擎(DMP)获得传感器内部三轴陀螺仪、加速度、磁强计AMK8963的信息,实现飞行器姿态获取;利用内置加速度传感器的运动唤醒功... 基于MPU9250九轴姿态传感器和STM32F407单片机,设计了一种自身具有防盗功能的飞行器。采用MPU内部数字运动处理引擎(DMP)获得传感器内部三轴陀螺仪、加速度、磁强计AMK8963的信息,实现飞行器姿态获取;利用内置加速度传感器的运动唤醒功能复位唤醒控制系统,获取飞行器实时姿态变化并驱动报警电路,实现飞行器的室内防盗。应用表明,该系统具有轻量化、实时性好、灵敏度高的特点,达到了设计要求。 展开更多

关键词 mpu9250 姿态 报警 DMP

原文传递

基于MPU9250姿态传感器的隔离开关状态监测系统设计 被引量：5

3

作者 杜跃宇 邱书波 《齐鲁工业大学学报》 CAS 2021年第6期41-46,共6页

为了满足变电站对隔离开关状态监测要求,实现变电站隔离开关状态监测的双确认,设计了一套基于MPU9250的隔离开关状态监测系统,提出了一种隔离开关状态判定算法。对系统电路进行了简化设计,增强了EMC性能,引入了MPL库,通过FreeRTOS实时... 为了满足变电站对隔离开关状态监测要求,实现变电站隔离开关状态监测的双确认,设计了一套基于MPU9250的隔离开关状态监测系统,提出了一种隔离开关状态判定算法。对系统电路进行了简化设计,增强了EMC性能,引入了MPL库,通过FreeRTOS实时操作系统进行了实现。经实验验证表明,系统能够快速、稳定地判定隔离开关的分合闸状态。该检测系统能够有效提升变电站隔离开关状态监测准确度,对变电站的智能化发展具有重要意义。 展开更多

关键词 隔离开关 双确认 mpu9250 EMC FREERTOS

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MPU9250九轴传感器的危岩危石监测系统 被引量：6

4

作者 刘飞飞 任安虎 张博超 《单片机与嵌入式系统应用》 2018年第12期62-65,73,共5页

针对公路/铁路边坡危石滚落灾害严重、突发性强、持续时间短等问题,提出了用MPU9250九轴姿态传感器识别危岩危石振动、滚落的方法,该方法具有全天候网络化危石监测、实时性好、低功耗的技术优点。系统采用近距离无线通信技术实现分中心... 针对公路/铁路边坡危石滚落灾害严重、突发性强、持续时间短等问题,提出了用MPU9250九轴姿态传感器识别危岩危石振动、滚落的方法,该方法具有全天候网络化危石监测、实时性好、低功耗的技术优点。系统采用近距离无线通信技术实现分中心与各监测节点的数据交互,采用2G/3G/4G技术实现分中心数据的远程上报和预警。结果表明,该监测系统能同时监测多个危石,空闲待机状态下电流消耗为9.94μA,远程预警传输时间约为147.71s,基本满足实际应用要求。 展开更多

关键词 mpu9250 NRF24L01 监测系统

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基于MPU9250的示教航行姿态研究 被引量：2

5

作者 彭琰举 宋文学 +1 位作者 王晋 王鹏 《电子设计工程》 2018年第16期29-34,共6页

随着科学技术的不断发展,航姿态测量仪器在工业及军事领域中应用越来越多。然而这类常见的航姿测量仪多采用惯性导航技术和组合导航技术,针对此类仪器价格昂贵且难以维护等问题,本文提出了在教学过程中采用较为廉价的九轴数字式传感器MP... 随着科学技术的不断发展,航姿态测量仪器在工业及军事领域中应用越来越多。然而这类常见的航姿测量仪多采用惯性导航技术和组合导航技术,针对此类仪器价格昂贵且难以维护等问题,本文提出了在教学过程中采用较为廉价的九轴数字式传感器MPU9250,通过滤波和归一化算法测量航行姿态。它不仅具有结构简单,集成度高、易维护,检测直观等特点,而且航行姿态参数还可以虚拟3D展示可以让受教者更好更直观的观测航行姿态。通过实验室验证和教学展示,可以满足示教需求,具有一定的参考价值。 展开更多

关键词 mpu9250 航姿参考系统 姿态解算 卡尔曼滤波

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基于MPU9250的智能车姿态控制算法的设计与实现 被引量：5

6

作者 万喆聪 曾启渊 詹春 《长江信息通信》 2023年第8期104-108,共5页

文章针对智能车或无人机等需要姿态解算的产品在外界环境可视性差,不支持视觉定位,或仅仅物体内部的单个模块需要姿势解算及无法安装摄像头或不可安装摄像头的问题,为更精准有效率获取姿态,做出了相对应的算法设计。针对智能车,该项目... 文章针对智能车或无人机等需要姿态解算的产品在外界环境可视性差,不支持视觉定位,或仅仅物体内部的单个模块需要姿势解算及无法安装摄像头或不可安装摄像头的问题,为更精准有效率获取姿态,做出了相对应的算法设计。针对智能车,该项目主张靠硬件传感器通过算法获取姿态,达到小车控制的目的,使小车行驶更加稳定。采用了卡尔曼滤波算法,完成了对加速度计的信号滤波和对陀螺仪的滤波。做到初始数据真实、稳定。初始数据采用四元数法进行解算。获得小车的姿态角,将加速度计与陀螺仪姿态解算融合,得到精确小车姿态,实现小车在不同环境下的精准控制。 展开更多

关键词 mpu9250 卡尔曼滤波 智能车 姿态解算 姿态融合

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一种基于MPU9250的四旋翼姿态解算改进算法 被引量：5

7

作者 赵嵌嵌 《机械工程师》 2019年第5期36-39,共4页

针对四旋翼飞行器MEMS惯性测量单元姿态估计过程中存在的漂移和噪声问题,提出了一种基于互补滤波的改进算法。建立了以MPU9250为姿态测量单元的四旋翼飞行器测试平台。分别在静态和动态条件下,收集和比较了不同方法获得的姿态数据,包括... 针对四旋翼飞行器MEMS惯性测量单元姿态估计过程中存在的漂移和噪声问题,提出了一种基于互补滤波的改进算法。建立了以MPU9250为姿态测量单元的四旋翼飞行器测试平台。分别在静态和动态条件下,收集和比较了不同方法获得的姿态数据,包括信息融合的卡尔曼滤波算法,传统互补滤波的数据融合,以及改进的滤波融合算法。实验结果表明,改进的姿态融合算法在不同条件下具有较高的估计精度和最终姿态角的漂移和噪声误差较小的优点,易于在低成本的飞机控制系统中实现。 展开更多

关键词 四旋翼 互补滤率 姿态解算 mpu9250

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基于MPU9250和数字孪生的人体动作识别系统设计

8

作者 樊旭斌 刘威 《数据通信》 2023年第6期19-23,共5页

随着传感器技术的发展,人体动作识别被广泛应用于健康监测、运动跟踪和异常动作检测等领域。本文设计了一款基于MPU9250和数字孪生的人体动作识别系统。首先,通过MPU9250惯性传感器采集人体运动数据,通过对传感器数据进行预处理,构建了... 随着传感器技术的发展,人体动作识别被广泛应用于健康监测、运动跟踪和异常动作检测等领域。本文设计了一款基于MPU9250和数字孪生的人体动作识别系统。首先,通过MPU9250惯性传感器采集人体运动数据,通过对传感器数据进行预处理,构建了一个包含10种人体运动的数据集(静止、站-蹲、蹲-坐、坐-躺、蹲-站、坐-蹲、躺-坐、走、跑和摔倒);其次,我们提出了一种多特征提取融合的深度学习模型,将人工特征提取和自动特征提取相结合;最后,利用卷积神经网络和递归神经网络的特性,对数据集进行分类,同时采用结合数字孪生的方法,将人体运动以网页界面的形式进行在线可视化展示。实验结果表明:本文提出算法在人体动作识别上实现了99.13%的准确度,该系统可以很好地将人体动作数据流进行在线可视化展示,在人体动作识别领域具有良好的应用价值。 展开更多

关键词 动作识别 mpu9250惯性传感器 深度学习 数字孪生

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基于STM32实现扭矩-转角法的智能扳手的设计与实验研究 被引量：1

9

作者 陈昭明 王直 《电子器件》 CAS 2024年第2期564-569,共6页

为了将扭矩扳手投入到对螺栓预紧力需求高的场景,基于STM32设计了一款高精度的可测量角度的扭矩扳手。该扳手采用扭矩-转角法,利用应变片传感器完成扭矩值设定,通过九轴传感器MPU9250采集角度数据。设计一种以卡尔曼滤波和互补滤波的联... 为了将扭矩扳手投入到对螺栓预紧力需求高的场景,基于STM32设计了一款高精度的可测量角度的扭矩扳手。该扳手采用扭矩-转角法,利用应变片传感器完成扭矩值设定,通过九轴传感器MPU9250采集角度数据。设计一种以卡尔曼滤波和互补滤波的联合算法为主的测量方案,通过该方案实现数据融合和角度解算。最后对测量方案可行性进行实验并与市面上不同方案的同类扭矩扳手在测量精度上进行对比。实验结果表明该测量方案可以用于角度的测定,在角度测量时减少了零点漂移和随机游走,减小了数据误差,提高了测量精度。 展开更多

关键词 扭矩扳手 STM32 扭矩转角法 mpu9250

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基于多传感器数据融合的姿态控制与应用 被引量：10

10

作者 刘明亮 崔宇佳 +2 位作者 张一迪 林海静 陆起涌 《微电子学与计算机》 CSCD 北大核心 2017年第7期65-69,共5页

设计了利用MPU9250九轴姿态传感器和STM32F103获取、处理姿态数据的智能吸尘器系统.考虑到在实际应用中嵌入式系统对实时性以及姿态检测准确性的要求,提出了一种算法——利用加速度、陀螺仪数据分别更新四元数并通过互补滤波算法进行融... 设计了利用MPU9250九轴姿态传感器和STM32F103获取、处理姿态数据的智能吸尘器系统.考虑到在实际应用中嵌入式系统对实时性以及姿态检测准确性的要求,提出了一种算法——利用加速度、陀螺仪数据分别更新四元数并通过互补滤波算法进行融合,然后利用阈值中值滤波后的磁力计数据修正航向角,实现了系统对传感器数据的融合以及对载体姿态的估计.将算法应用于智能吸尘器平台,利用上述算法处理的数据进行姿态控制,通过仿真和实验证明了算法的可行性和有效性,实现了智能吸尘器姿态的准确控制.在姿态控制的基础上进行路径规划,可以提高智能吸尘器在室内清洁区域的覆盖率. 展开更多

关键词 mpu9250 姿态检测 智能吸尘器 STM32

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基于重力和磁场双重互补滤波的无人机姿态解算算法 被引量：2

11

作者 王健 厉彦一 《中国科技论文》 CAS 北大核心 2021年第1期1-6,共6页

针对无人机(unmanned aerial vehicle,UAV)单纯依靠微机电系统(micro electro mechanical system,MEMS)陀螺仪进行姿态解算,不可避免地存在因长时间工作出现累积误差而引起漂移的问题,提出了一种基于重力和磁场互补滤波的姿态解算算法,... 针对无人机(unmanned aerial vehicle,UAV)单纯依靠微机电系统(micro electro mechanical system,MEMS)陀螺仪进行姿态解算,不可避免地存在因长时间工作出现累积误差而引起漂移的问题,提出了一种基于重力和磁场互补滤波的姿态解算算法,并使用微型四旋翼UAV搭载九轴传感器MPU9250进行算法测试。实验结果表明:基于重力和磁场互补滤波算法处理后的数据平滑效果更好,误差更小;相较于传统四元数互补滤波算法,在俯仰角方向的数据精度提高了60.4%;在滚转角方向的数据精度提高了60.7%,在偏航角方向的数据精度提高了66.1%,姿态数据解算精度得到了显著提高,提升了UAV系统的稳定性与鲁棒性。 展开更多

关键词 无人机 姿态解算 九轴传感器mpu9250 互补滤波 稳定性 鲁棒性

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基于STM32的云台稳定器设计 被引量：2

12

作者 赖义汉 龙忠华 +2 位作者 刘子铄 李小强 熊益康 《绥化学院学报》 2020年第5期149-153,共5页

针对视频拍摄过程中容易出现不稳定的现象,提出以STM32为主控核心的防抖动云台的设计方案。文章介绍了以MPU9250为姿态传感器获取原始姿态角,利用卡尔曼滤波融合算法计算出稳定可靠的姿态角,当检测到姿态角发生偏移时,通过PID算法调节S... 针对视频拍摄过程中容易出现不稳定的现象,提出以STM32为主控核心的防抖动云台的设计方案。文章介绍了以MPU9250为姿态传感器获取原始姿态角,利用卡尔曼滤波融合算法计算出稳定可靠的姿态角,当检测到姿态角发生偏移时,通过PID算法调节SPWM波,经DRV8313芯片放大后驱动三相无刷直流电机,将抖动消除,使云台保持稳定。通过理论仿真与实际测试,实现了能够搭载小型运动相机的云台稳定器。 展开更多

关键词 STM32 mpu9250 姿态算法 云台稳定器

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冲击波测试仪姿态测量系统研究 被引量：1

13

作者 张超颖 丁永红 +2 位作者 裴东兴 尤文斌 张钰龙 《兵器装备工程学报》 CAS 北大核心 2020年第5期198-202,共5页

为了准确评估楼宇、舱室、厂房或战舰等受限空间内爆炸冲击波的毁伤威力,消除由于测试仪的姿态改变造成的测试误差,设计了一种冲击波测试仪姿态测量系统及角度解算方法。通过MPU9250传感器采集因舱壁或墙壁的倒塌或形变引起测试仪姿态... 为了准确评估楼宇、舱室、厂房或战舰等受限空间内爆炸冲击波的毁伤威力,消除由于测试仪的姿态改变造成的测试误差,设计了一种冲击波测试仪姿态测量系统及角度解算方法。通过MPU9250传感器采集因舱壁或墙壁的倒塌或形变引起测试仪姿态变化的原始数据,采用四元数法进行姿态变换,结合系数优化的卡尔曼滤波算法对姿态角进行融合,并进行验证。实验结果表明:基于卡尔曼滤波的数据融合算法可行,降低了解算误差,满足对测试装置姿态数据采集分析的需求,为后续研究冲击波在受限空间的传播规律提供了依据。 展开更多

关键词 姿态测量系统 冲击波测试装置 四元数 卡尔曼滤波 mpu9250传感器

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基于MEMS传感器的姿态解算研究 被引量：4

14

作者 孙蔚蓝 钱莉 《化工自动化及仪表》 CAS 2018年第11期865-868,898,共5页

针对运动载体姿态测量的需求,利用MPU9250传感器采集运动载体的实时数据,但该传感器精度低,解算得到的姿态值与真实值之间存有较大误差。为此,以欧拉角与四元数微分方程作为解算姿态角的基础,根据自适应互补滤波算法,修正陀螺仪的值,解... 针对运动载体姿态测量的需求,利用MPU9250传感器采集运动载体的实时数据,但该传感器精度低,解算得到的姿态值与真实值之间存有较大误差。为此,以欧拉角与四元数微分方程作为解算姿态角的基础,根据自适应互补滤波算法,修正陀螺仪的值,解算得到姿态角?和θ。再对MPU9250传感器中的磁力计进行基于最小二乘法的椭圆拟合处理,解算得到运动载体的航向角ψ。实验表明:互补滤波与椭圆拟合处理过的数据得到的姿态角与直接解算得到的姿态角相比,精度高、稳定性好。 展开更多

关键词 姿态解算 运动载体 mpu9250传感器 互补滤波 椭圆拟合

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基于MEMS和卡尔曼滤波的姿态解算研究 被引量：13

15

作者 孙蔚蓝 钱莉 《自动化与仪器仪表》 2018年第1期1-3,共3页

根据MEMS陀螺仪、加速度计和磁力计可得到被控对象的两组姿态角，但因为噪声对传感器的数据造成了影响，导致了测量值与真实值存在较大的误差。针对这一问题，提出了卡尔曼滤波算法，该算法对传感器解算得到的两组姿态角进行融合，从而... 根据MEMS陀螺仪、加速度计和磁力计可得到被控对象的两组姿态角，但因为噪声对传感器的数据造成了影响，导致了测量值与真实值存在较大的误差。针对这一问题，提出了卡尔曼滤波算法，该算法对传感器解算得到的两组姿态角进行融合，从而得到高精度的姿态值。应用sTM32F103zET6芯片与MPU9250九轴传感器搭建实验平台，实验测试表明，与二级互补滤波、由传感器得到的两组姿态角相比，经过卡尔曼滤波算法处理之后的姿态角响应快，稳定性好，消除了MPU9250传感器受外界干扰而影响数据测量的问题。 展开更多

关键词 数据融合 mpu9250传感器 卡尔曼滤波 姿态解算

原文传递

可穿戴运动捕捉系统 被引量：3

16

作者 陈晓 宋晓梅 张意华 《国外电子测量技术》 2017年第10期60-63,共4页

本文设计了一种基于MPU9250 9轴姿态传感器与STM32F103C8T6系列ARM的可穿戴运动捕捉系统。MPU9250内部合成3轴加速度计、3轴磁强计及3轴陀螺仪,通过检测该传感器的9轴姿态信息,得到相应的姿态角。利用非线性扩展卡尔曼滤波算法进行数据... 本文设计了一种基于MPU9250 9轴姿态传感器与STM32F103C8T6系列ARM的可穿戴运动捕捉系统。MPU9250内部合成3轴加速度计、3轴磁强计及3轴陀螺仪,通过检测该传感器的9轴姿态信息,得到相应的姿态角。利用非线性扩展卡尔曼滤波算法进行数据融合,将数据进行去噪处理,利用蓝牙技术将处理完成的数据传送至上位机用以显示。该系统具有体积小巧,动态响应好,实时监测等特点。 展开更多

关键词 mpu9250 运动捕捉 扩展卡尔曼滤波 蓝牙

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基于惯性传感器的集群移动机器人定位系统设计 被引量：3

17

作者 孟一飞 谢堂健 +2 位作者 杨文慧 刘丽萍 陈燕 《单片机与嵌入式系统应用》 2017年第10期37-41,65,共6页

为了对集群机器人的定位技术做进一步研究,本文对群体移动机器人的整体框架进行了设计,主要包括控制单元、通信模块和传感器单元等,重点对基于MPU9250惯性传感器的定位技术进行了研究,定位系统以ZigBee模块组成无线传感网络,用Arduino对... 为了对集群机器人的定位技术做进一步研究,本文对群体移动机器人的整体框架进行了设计,主要包括控制单元、通信模块和传感器单元等,重点对基于MPU9250惯性传感器的定位技术进行了研究,定位系统以ZigBee模块组成无线传感网络,用Arduino对MPU9250进行姿态数据获取并进行处理,利用ZigBee网络将位置信息传输到上位机。本文提出的机器人惯导定位技术对于解决机器人的定位问题具有一定的指导意义。 展开更多

关键词 集群 ARDUINO ZIGBEE 定位 mpu9250

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基于FreeRTOS与机电传感器的人体辅助机械臂系统 被引量：12

18

作者 刘海洋 李一波 《单片机与嵌入式系统应用》 2019年第8期65-67,共3页

以STM32F103处理器作为机械臂系统控制核心,结合MPU9250、肌电信号传感器、四自由度机械臂等元件,基于FreeRTOS操作系统进行了系统硬件和软件的设计,完成了包括信号收集、数据处理、机械臂控制、实时显示等任务,实现了机械臂实时模拟人... 以STM32F103处理器作为机械臂系统控制核心,结合MPU9250、肌电信号传感器、四自由度机械臂等元件,基于FreeRTOS操作系统进行了系统硬件和软件的设计,完成了包括信号收集、数据处理、机械臂控制、实时显示等任务,实现了机械臂实时模拟人体关节动作和辅助人体长时间携带重物的功能。该系统具有原理清晰、操作方便、时效性强等优点,控制方式更符合人的行为习惯,具有较高的实用价值。 展开更多

关键词 机械臂系统 STM32F103 FREERTOS mpu9250

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基于硬件FPU的姿态解算系统设计 被引量：2

19

作者 李伟伟 于纪言 《传感器与微系统》 CSCD 2020年第7期89-91,共3页

为了提高四旋翼飞行器姿态解算的速度和姿态估计的精度,提出了一种基于硬件浮点运算单元(FPU)的姿态解算系统。以STM32F407ZET6和MPU9250等作为实验平台,对惯性测量单元(IMU)传感器原始数据进行滑动平均滤波处理后再进行互补滤波算法计... 为了提高四旋翼飞行器姿态解算的速度和姿态估计的精度,提出了一种基于硬件浮点运算单元(FPU)的姿态解算系统。以STM32F407ZET6和MPU9250等作为实验平台,对惯性测量单元(IMU)传感器原始数据进行滑动平均滤波处理后再进行互补滤波算法计算,利用数字信号处理(DSP)库的硬件FPU对互补滤波算法进行加速。实验结果表明:本系统可将姿态解算的速度提高至800Hz,俯仰角、横滚角、偏航角的精度分别提升至±0.17°,±0.26°,±0.03°,满足小型四旋翼飞行器姿态解算的精确性和快速性要求。 展开更多

关键词 互补滤波 姿态解算 四旋翼飞行器 浮点运算单元(FPU) 四元数 mpu9250传感器

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一种软梯攀爬的自动跟随安防装置设计

20

作者 李先瑞 倪文军 栗克国 《单片机与嵌入式系统应用》 2019年第2期77-80,共4页

设计了一种软梯攀爬自动跟随装置,可完成姿态信号的采集、处理和传输。通过单片机对姿态传感器信息的处理和识别,进行攀爬步数的计算。采用蓝牙模块与安全防护装置进行通信,采集的步数信息通过蓝牙模块上传至安全防护装置,装置接收到步... 设计了一种软梯攀爬自动跟随装置,可完成姿态信号的采集、处理和传输。通过单片机对姿态传感器信息的处理和识别,进行攀爬步数的计算。采用蓝牙模块与安全防护装置进行通信,采集的步数信息通过蓝牙模块上传至安全防护装置,装置接收到步数指令后进行上升或者下降移动,实现了人体与安全防护装置的同步移动和全程防护。该装置在引航员登离船安全防护方面具有良好的应用前景。 展开更多

关键词 安全防护 姿态监控 mpu9250 STM32F103C8T6

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