::產品概述::
AmmSensor軟件開發(fā)工具包
描述
AmmSensor為一款兼容藍牙技術的3D無線MEMS傳感器設備。該產品重量輕,,體積小,,速度快。結合加速度計,、陀螺儀和磁力儀,、所有三軸,再加上驅動軟件庫(DLL),,可生成精確的動態(tài)方向感應器數(shù)據(jù),,采用四元數(shù)或單位向量的形式。
程序員使用軟件開發(fā)工具包(SDK)軟件可創(chuàng)建自己的應用程序,??稍L問所有原始傳感器輸出數(shù)據(jù)(加速度,角速度和地球磁場方向),,以及采用四元數(shù)或單位向量形式計算輸出的動態(tài)傳感器方向數(shù)據(jù),。
AmmSensor SDK為Visual Studio 于2008年采用C#和.Net平臺開發(fā)??稍谒挟斍鞍姹镜腗icrosoft Windows系統(tǒng)包括Windows 7,、Vista和XP上運行,。
SDK包括一個動態(tài)鏈接庫,其功能可由用戶開發(fā)的程序來調用,??墒褂萌魏?Net兼容的語言;C++,、C#和VB,。包括控制傳感器的函數(shù)調用上的綜合文檔和固件命令。
軟件工具包還包括是稱為AmmSampleApp的一個示例程序,。本程序演示如何通過藍牙使用COM端口連接到傳感器,,以及如何提取并實時顯示數(shù)據(jù),。用戶從而能夠直接捕捉并保存數(shù)據(jù)至電子表格,。生成的文件是一個逗號分隔的ASCII文本文件。
請注意,,您需要一臺具有藍牙功能的Windows電腦,,已經(jīng)安裝Visual Studio 2008 VB,才能查看和運行示例應用程序,。此示例實現(xiàn)可用作用戶創(chuàng)建應用程序的基礎,。
輸出數(shù)據(jù)的定義
原始數(shù)據(jù)
數(shù)據(jù)未經(jīng)校準,仍然直接來自所涉及傳感器的原始計數(shù)單位,。僅能用于開發(fā)和測試,。
計數(shù)
目前樣本計數(shù),從1001循環(huán)至16000個,,然后再次啟動,。
計數(shù)
m_raw_count
循環(huán)
計數(shù)已經(jīng)循環(huán)的次數(shù)。
循環(huán)
m_raw_cycle
溫度
原始單位的傳感器內部溫度,。
RawTemp
m_raw_temp
唯一ID
AmmSensor開始通信時的當前的樣本計數(shù),。
m_raw_uniqueID
UniqueCount
Ax,Ay,,Az 原始數(shù)據(jù)
來自3軸加速度計的加速度向量,,相對于傳感器的局部坐標軸進行測量,采用原始計數(shù)單位,。這些值代表傳感器線性加速度,。需要注意該向量包括重力在內。
RawAccelX RawAccelY,,RawAccelZ
m_raw_accX m_raw_accY,,m_raw_accZ
Mx,My,,Mz原始數(shù)據(jù)
來自3軸磁力計的磁力向量,,相對于傳感器的局部坐標軸進行測量,,采用原始計數(shù)單位。這些值代表指向磁北的一個向量,。請注意并非平行于地面,,而是地面中的點。
RawMagX RawMagY,,RawMagZ
m_raw_magX m_raw_magY,,m_raw_magZ
Gx,Gy,,Gz原始數(shù)據(jù)
來自3軸陀螺儀的角旋轉速率向量,,相對于傳感器的局部坐標軸進行測量,采用原始計數(shù)單位,。這些值代表傳感器沿每個軸旋轉的速度有多快,。
RawGyroX RawGyroY,RawGyroZ
m_raw_gyroX m_raw_gyroY,,m_raw_gyroZ
轉換后的數(shù)據(jù)
數(shù)據(jù)使用校準參數(shù)轉換為物理單位,。校準在出廠時完成并存儲在傳感器的存儲器中。每個傳感器都有單獨的校準參數(shù),。
時間
啟動后以秒計算的時間,。
時間
m_conv_time
溫度
與原始溫度相同,尚未進行處理,。
ConvTemp
m_conv_temp
Ax,,Ay,Az
經(jīng)過處理的加速度向量,,相對于傳感器的局部坐標軸進行測量,,單位為m/s/s。需要注意的是該向量包括重力在內,。
RawAccelX RawAccelY,,RawAccelZ
m_conv_accX m_conv_accY,m_conv_accZ
Mx,,My,,Mz
標準化的磁力儀單位向量,每個參數(shù)值范圍為1和-1之間,。向量是相對于傳感器的局部坐標系統(tǒng)而測量,。這僅僅是一個方向性的單位向量,因此沒有任何單位,。
RawMagX RawMagY,,RawMagZ
m_conv_magX m_conv_magY,m_conv_magZ
Gx,,Gy,,Gz
經(jīng)過處理的角速度向量,,相對于傳感器的局部坐標軸測量,單位為每秒度,。這是一個角速度使用向量,。
RawGyroX RawGyroY,RawGyroZ
m_conv_gyroX m_conv_gyroY,,m_conv_gyroZ
處理后的數(shù)據(jù)
使用更復雜的算法生成更為準確的額外參數(shù),,來自AmmSensor不同種類傳感器的組合值。這些算法包括整合,、推導和一個復雜的卡爾曼濾波器,。
加工時間
AmmSensor通信開始后以秒為單位的時間,與ConvTime相同
時間
m_proc_time
傳感器單位向量
這9個值給出傳感器在任何時間點的方向,,相對于全球參照幀,。事實上,每個傳感器的結束點坐標值是內部軸的標準化,,范圍在1和-1之間,。全局參考坐標系從重力向量和磁北向量創(chuàng)建,。
相對全局參考坐標系測量的傳感器X軸坐標終點是:
Xx,,Xy,Xz
m_proc_rotMat00 m_proc_rotMat10 m_proc_rotMat20
相對全局參考坐標系測量的y軸坐標終點是:
Yx,,Yy,,Yz
m_proc_rotMat01 m_proc_rotMat11 m_proc_rotMat21
相對全局參考坐標系測量的z軸坐標終點是:
Zx,Zy,,Zz
m_proc_rotMat02 m_proc_rotMat12 m_proc_rotMat22
四元數(shù)
為表示傳感器方向的另一種便捷方式,。該方法只使用4個組件而不是9個單位向量,因此更為緊湊,。更多信息請參閱維基百科,。
QuaternionW,QuaternionX QuaternionY,,QuaternionZ
m_proc_quatW,,m_proc_quatX m_proc_quatY,m_proc_quatZ
慣性直線加速度
這一向量是傳感器的線性加速度,,僅由運動所生成,,單位為m/s2。重力向量消減,。僅當傳感器方向已知時才能完成該過程,,即我們知道重力(9.81m/s2)消減的位置。這樣才能準確了解運動所單獨創(chuàng)建的加速度,。當傳感器不移動時該值應為零,。該向量為相對于全局參考坐標系測量,。
InertialAccelX InertialAccelY,InertialAccelZ
m_proc_globalAccX m_proc_globalAccY,,m_proc_globalAccZ
角加速度
角速度向量為差別化生成,,測量單位為rad/s2,有3個組成部分,。該向量為相對于傳感器局部坐標軸測量,。
AngularAccelX AngularAccelY,AngularAccelZ
m_proc_gyroConvAccX m_proc_gyroConvAccY,,m_proc_gyroConvAccZ
線速度和線性位置
線速度(m/s)由慣線性加速度的整合而產生,,線性位置(m)來自線速度的整合。傳感器的初始位置認為是原點,,相對于全局參考坐標系測量,。這些值會產生較大的整合偏移,在每次使用前應提供復位功能,。
位置X,,位置Y,位置Z
m_proc_globalPosX m_proc_globalPosY,,m_proc_globalPosZ
LinearVelX LinearVelY,,LinearVelZ
m_proc_globalVelX m_proc_globalVelY,m_proc_globalVelZ
這些向量都會產生重大偏移,,具有邊際價值,。僅出于完整性目的提供這些數(shù)據(jù),不具有準確性,。
全局參考坐標系
Z軸為垂直指向
X軸為磁北方向指向
Y軸為垂直于X軸和Z軸指向西
X,,Y和Z軸為形成一個右手坐標系
AmmSensor單位向量
該單位向量完整定義了AmmSensor局部坐標系的方向??墒褂帽容^容易的方程將這些值轉換成各種方位角度類型,,包括歐拉角和關節(jié)角度值。任何方程方面的疑問請咨詢AMM解決,。
::應用范圍::
適用于手部追蹤,、儀器追蹤、機械臂動作捕捉等
::技術特征::
- 創(chuàng)建自己的創(chuàng)新3D動作捕捉和分析應用
- 實時讀取加速度,、角速度,、磁場數(shù)據(jù)
- 直接從卡爾曼濾波器提取四元數(shù)或單位向量的傳感器方向數(shù)據(jù)
- 多個傳感器實現(xiàn)同時通信
- 通過固件命令控制AmmSensor的所有功能
- 讀取并寫入傳感器的固件信息以及校準數(shù)據(jù)
- 使用Visual Studio進行任何Windows.Net語言編程
- (免版稅)Windows.Net兼容DLL
- 250Hz二進制格式的數(shù)據(jù)傳輸,用于快速動作更新
- 簡單的學習曲線VB演示程序
- 示例應用程序存儲輸出為ASCII文本文件,,可自動發(fā)送至一個電子表格