邮发代码:82-418   刊号:ISSN1671-4350   定价:16.00

[八九点钟]基于IMMU传感器的头部动作识别及同步机械臂控制系统

刘念辰/上海市上海中学 指导教师 程 林

2021-12/总第309期

阅读数2

对一些肢体残障人士来说,即使佩戴义肢,控制义肢抓握、拿取东西也相当困难。由于多数肢体残缺的残疾人,头部运动并没有太大的障碍,通过头部动作控制机械设备不失为一种不错的选择。因此,本项目设计了一款基于九轴传感器IMMU的头部动作识别及控制系统,通过这款系统,设备使用者可以依靠头部的运动控制机械臂进行抓握、转动等动作,实现对机械臂的远程控制。


总结

该项目提出基于惯磁性测量单元(IMMU)传感器的头部动作识别及同步机械臂控制系统。该系统通过安装在头部的传感器测量头部的运动角度、方向,由CC2541芯片(从机)处理后转变为舵机的控制信号,并利用CC2541芯片上的蓝牙模块发送到机械臂一侧的CC2541芯片(主机),最终控制舵机驱动机械臂完成相应的动作。

该项目主要解决了4个问题:①采用软性头套设计适应不同的头型,采集动作信号更加灵敏准确;②选用IMMU传感器,准确获取动作数据;③选用CC2541芯片内置蓝牙模块,可以实现数据无线传输;④头戴式设计,使得各类动作的识别更准确,系统工作更稳定。

本系统小巧轻便、功耗低、使用方法简单,能够实现远程操控机械任务,可用于肢体残障人士的假肢控制,帮助他们改善生活品质,还能应用于游戏,为玩家提供全新的游戏体验。


刘念辰

第19届“明天小小科学家”一等奖

学科:工程学

刘念辰同学兴趣广泛,热爱科学和艺术。课余时间,她自学C语言、Arduino等编程语言,学习系统研发,搭建工程模型,设计实验室logo,还发表诗歌作品。她说:“艺术与科学同等重要,创意与新技术的结合将是未来科技的发展趋势”。她认为自己是一个坚韧、活跃和严谨的学生,具备一定的从事科研工作的潜质。她希望在不远的将来,能够成为一名真正的科学工作者,在探寻真理的道路上不断前行。


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