تشخیص حالت حرکت انسان بر اساس حسگرهای MEMS و شبکه Zigbee

نوع فایل : word

تعداد صفحات ترجمه تایپ شده با فرمت ورد با قابلیت ویرایش : 19

تعداد کلمات : 7800

مجله : Computer Communications

انتشار : 2022

ترجمه متون داخل جداول : ترجمه شده است

درج جداول در فایل ترجمه : درج شده است

منابع داخل متن : به صورت فارسی درج شده است

کیفیت ترجمه : طلایی

:

تاریخ انتشار
24 دسامبر 2021
دسته بندی
تعداد بازدیدها
1134 بازدید
35,000 تومان

عنوان فارسی مقاله:تشخیص حالت حرکت انسان بر اساس حسگرهای MEMS و شبکه Zigbee

 چکیده

  این مقاله به بررسی طرح ساختار سیستم بر اساس انتقال بی سیم Zigbee و تکمیل طراحی کلی طرح سیستم بر این اساس می باشد. سیستم‌های ضبط حرکت انسان به طور گسترده در خلق آثار سینمایی و تلویزیونی، تحلیل حرکت، بازی‌های ویدیویی، پزشکی توانبخشی و سایر زمینه‌ها استفاده می‌شوند. این مقاله به طراحی و پیاده سازی یک سیستم ضبط حرکت انسانی بر اساس حسگرهای MEMS و شبکه های Zigbee می پردازد. این سیستم را می توان بر روی بدن انسان نصب کرد. چندین گره حسگر در قسمت های مختلف اطلاعات حرکت بدن انسان را به دست می آورند و از فناوری شبکه حسگر برای جمع آوری این داده ها و آپلود آنها در رایانه میزبان استفاده می کنند. ابتدا، این مقاله ویژگی‌های سنسورهای سرعت زاویه‌ای، حسگرهای شتاب، سنسورهای مقاومت مغناطیسی و شبکه‌های Zigbee را معرفی می‌کند. سپس، این مقاله ساختار کلی سیستم را توضیح می‌دهد و از دیدگاه تئوری، بیان میکند که چگونه این سیستم از حسگرهای سرعت زاویه‌ای، حسگرهای شتاب، سنسورهای مقاومت مغناطیسی و شبکه‌های Zigbee برای دستیابی به ضبط حرکت انسان استفاده می‌کند. این بخش بر روی شامل روش های مشاهده برداری و سرعت زاویه ای تمرکز دارد. برای دستیابی به مزایای مکمل این دو الگوریتم، یک الگوریتم همجوشی داده مبتنی بر فیلتر مکمل معرفی و بهینه سازی شده است. علاوه بر این، این مقاله همچنین به معرفی اصول شبکه و طرح های بهینه سازی شبکه Zigbee در این بخش می پردازد. پس از این، این مقاله به طور مفصل ساختار سخت افزار سیستم، طرح انتخاب تراشه، طرح طراحی مدار، گردش کار نرم افزار و روش اجرای برنامه های اصلی را توضیح می دهد. در نهایت، این مقاله تأثیر کار واقعی سیستم را نشان می‌دهد و آن را با تئوری مقایسه می‌کند تا امکان‌سنجی نظریه را تأیید کند. بر اساس تحقیقات واحد اندازه گیری حسگر MEMS و الگوریتم، یک سیستم تست انتقال بی سیم مبتنی بر Zigbee ایجاد شد. نرم افزار LabVIEW با توابع دریافت داده، محاسبه زاویه حالت، محاسبه مسیر، استخراج مقادیر ویژه، تشخیص شبکه عصبی BP، نمایش و ذخیره داده طراحی و کل عملکرد سیستم را آزمایش کرد. نتایج آزمایش نشان می‌دهد که انتقال داده‌های بی‌سیم شبکه Zigbee طبیعی است، برنامه‌های تشخیص و پردازش داده‌های رایانه میزبان پایدار هستند و می‌توان به تشخیص صحیح وضعیت حرکت بدن انسان پی برد. نتایج نشان می دهد که در مقایسه با تحقیقات موجود، کارایی تحقیق ما ۱۰ درصد افزایش یافته و دقت آن نزدیک به ۱۵ درصد افزایش یافته است(تشخیص حالت حرکت انسان).

ادامه مطلب

راهنمای خرید:
  • لینک دانلود فایل بلافاصله بعد از پرداخت وجه به نمایش در خواهد آمد.
  • همچنین لینک دانلود به ایمیل شما ارسال خواهد شد به همین دلیل ایمیل خود را به دقت وارد نمایید.
  • ممکن است ایمیل ارسالی به پوشه اسپم یا Bulk ایمیل شما ارسال شده باشد.
  • در صورتی که به هر دلیلی موفق به دانلود فایل مورد نظر نشدید با ما تماس بگیرید.

Title: Human motion state recognition based on MEMS sensors and Zigbee network

Abstract

 This article is to study the system structure scheme based on Zigbee wireless transmission, and complete the overall design of the system scheme on this basis. Human motion capture systems are widely used in the creation of film and television works, motion analysis, video games, rehabilitation medicine and other fields. This article discusses the design and implementation of a human motion capture system based on MEMS sensors and Zigbee networks. The system can be installed on the human body Multiple sensor nodes in various parts obtain the movement information of the human body, and use sensor network technology to aggregate these data and upload them to the host computer. First, this article introduces the characteristics of angular velocity sensors, acceleration sensors, magneto resistive sensors and Zigbee networks. Then, this article explains the overall structure of the system, and from a theoretical point of view, explains how the system uses angular velocity sensors, acceleration sensors, magneto resistive sensors and Zigbee networks to achieve human motion capture. This part focuses on including vector observation methods and angular velocity Two posture capture methods including the integration method, and their advantages and disadvantages are analyzed. To achieve the complementary advantages of the two algorithms, a data fusion algorithm based on complementary filtering is introduced and optimized appropriately. In addition, this article also introduces the networking principles and optimization schemes of the Zigbee network in this section. After this, this article explains in detail the system hardware structure, chip selection scheme, circuit design scheme,software workflow and implementation of core programs Method. Finally, this article shows the effect of the actual work of the system, and compares it with the theory to verify the feasibility of the theory. Based on the research of MEMS sensor measurement unit and algorithm, a Zigbee-based wireless transmission test system was established. LabVIEW software with functions of data reception, attitude angle calculation, trajectory calculation, eigenvalue extraction, BP neural network recognition, display and data saving was designed and tested the whole system functions. The test results show that the wireless data transmission of Zigbee network is normal, the data detection and processing programs of the host computer are stable, and the correct identification of the human body’s motion state can be realized. The results show that compared with the existing research, our research has increased its efficiency by 10%, and its accuracy has increased by nearly 15%.