医疗卫生装备
醫療衛生裝備
의료위생장비
Chinese Medical Equipment Journal
2015年
8期
1-5,9
,共6页
秦晓丽%谢新武%杨健%孙秋明%倪爱娟%田丰
秦曉麗%謝新武%楊健%孫鞦明%倪愛娟%田豐
진효려%사신무%양건%손추명%예애연%전봉
加速度计%角度检测%单位正交优化%误差分析
加速度計%角度檢測%單位正交優化%誤差分析
가속도계%각도검측%단위정교우화%오차분석
accelerometer%angle detection%optimal control algorithm%error analysis
目的:对骨折固定复位训练模拟人的骨折断面位移及角度检测进行研究,解决这一实现模拟人虚实交互的关键和难点.方法:采用微电子机械系统(micro-electro-mechanical-systems,MEMS)的加速度计对骨折断面角度位移量进行静态检测,通过对骨折断面的三维欧拉坐标系建模,推导出静态角度检测的双加速度计二维联合检测方法,并进行了多倾角姿态下的不同角度测量实验.由于该方法存在测量盲区,对可能存在较大误差的测量姿态进行了误差的特性实验,最后对测量结果进行了误差分析.结果:该方法能够有效测量静态角度,除去在盲区的近水平状态,总体测量均方误差为(2.240 3±1.027 2)°,平均误差为(1.809 4±0.895 0)°.根据三维坐标数据的单位正交关系设计的优化算法对多组数据进行计算,得到平均误差可以达到(0.838 78±0.740 0)°,且不受个别盲区数据影响.在待测角度为30°的情况下,误差随着测量平面与水平面夹角的增大而减小,当夹角大于5°时,误差明显下降.结论:零点标定对结果改善有明显效果,灵敏度标定对角度测量结果改善效果有限,传感器精度、信号采集精度都是误差产生的重要原因.该方法是有效的,同时,采用测量多组数据进行优化算法解算能够达到较高的精度,并能有效规避测量盲区.
目的:對骨摺固定複位訓練模擬人的骨摺斷麵位移及角度檢測進行研究,解決這一實現模擬人虛實交互的關鍵和難點.方法:採用微電子機械繫統(micro-electro-mechanical-systems,MEMS)的加速度計對骨摺斷麵角度位移量進行靜態檢測,通過對骨摺斷麵的三維歐拉坐標繫建模,推導齣靜態角度檢測的雙加速度計二維聯閤檢測方法,併進行瞭多傾角姿態下的不同角度測量實驗.由于該方法存在測量盲區,對可能存在較大誤差的測量姿態進行瞭誤差的特性實驗,最後對測量結果進行瞭誤差分析.結果:該方法能夠有效測量靜態角度,除去在盲區的近水平狀態,總體測量均方誤差為(2.240 3±1.027 2)°,平均誤差為(1.809 4±0.895 0)°.根據三維坐標數據的單位正交關繫設計的優化算法對多組數據進行計算,得到平均誤差可以達到(0.838 78±0.740 0)°,且不受箇彆盲區數據影響.在待測角度為30°的情況下,誤差隨著測量平麵與水平麵夾角的增大而減小,噹夾角大于5°時,誤差明顯下降.結論:零點標定對結果改善有明顯效果,靈敏度標定對角度測量結果改善效果有限,傳感器精度、信號採集精度都是誤差產生的重要原因.該方法是有效的,同時,採用測量多組數據進行優化算法解算能夠達到較高的精度,併能有效規避測量盲區.
목적:대골절고정복위훈련모의인적골절단면위이급각도검측진행연구,해결저일실현모의인허실교호적관건화난점.방법:채용미전자궤계계통(micro-electro-mechanical-systems,MEMS)적가속도계대골절단면각도위이량진행정태검측,통과대골절단면적삼유구랍좌표계건모,추도출정태각도검측적쌍가속도계이유연합검측방법,병진행료다경각자태하적불동각도측량실험.유우해방법존재측량맹구,대가능존재교대오차적측량자태진행료오차적특성실험,최후대측량결과진행료오차분석.결과:해방법능구유효측량정태각도,제거재맹구적근수평상태,총체측량균방오차위(2.240 3±1.027 2)°,평균오차위(1.809 4±0.895 0)°.근거삼유좌표수거적단위정교관계설계적우화산법대다조수거진행계산,득도평균오차가이체도(0.838 78±0.740 0)°,차불수개별맹구수거영향.재대측각도위30°적정황하,오차수착측량평면여수평면협각적증대이감소,당협각대우5°시,오차명현하강.결론:영점표정대결과개선유명현효과,령민도표정대각도측량결과개선효과유한,전감기정도、신호채집정도도시오차산생적중요원인.해방법시유효적,동시,채용측량다조수거진행우화산법해산능구체도교고적정도,병능유효규피측량맹구.