测量步行过程中的步长


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我想测量步行过程中的步长,我正在寻找一些解决此问题的方法。

我并不是真正的传感器专家,因此我正在尝试收集一些信息,以了解如何为此目的构建系统。通常,我将arduino与嵌入在鞋子中的加速度计和压力传感器一起使用。

我当时在想,可能的解决方案是随时找到两只脚之间的距离,并在每只脚碰到地面时读取距离值(可以使用压力传感器检测到这种情况)。

我不知道是否存在一些能够追踪小距离的传感器。如果可以给我一个链接,我可以提供一些信息?

您是否有解决此问题的建议或提示?


Android手机拥有此应用,您可以在Google上搜索它的算法,它使用gps。
Abdul Rehman

我认为这是基于GPS的,因此对我来说太不准确了。我需要跟踪每一步的步长,而不仅仅是走几米后的平均值。
L_T

Answers:


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实际上这是一个相当困难的问题,具体取决于您的约束和要求。确定本地定位容易产生高水平的干扰和错误累积。

除非您设置了一个非常昂贵的差分GPS系统,否则GPS太不精确了,听起来对您来说太过分了。

您可以使用您提到的加速度计/陀螺仪,但是根据您的资金和可以容忍的误差程度,会有一定的误差。

我不确定这个项目的用途是什么,但是一个低成本的解决方案可能就是在鞋子上安装一些超声波距离传感器?或者您可以使用相机和彩色的鞋子来跟踪运动?只是一些想法。

就我个人而言,我只是将一条绳子绑在鞋子上,然后我知道每一步要花多长时间:)


你好!非常感谢您的回答。您提到要使用超声波距离传感器并将其安装到鞋子上。您能否提供此类传感器的链接?我能够找到远距离的超声波传感器...并测量传感器与障碍物之间的距离。相反,我需要测量两个传感器之间的距离。你有经验吗?您认为它们适合实现我的目标吗?我计划在实时应用中使用这些传感器,因此,在我的情况下,延迟以及测量中的少量错误非常重要。
L_T

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不必是绳索。它可能是拉伸传感器-adafruit.com/products/519
Scott Seidman

@Luca 在这里查看这些传感器。只要确保检查最小距离小于您的步距即可。
7200rpm,

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您可以使用IMU执行此操作。(3轴加速度计和速率陀螺仪)。通过对加速度计返回的加速度进行两倍积分,并考虑使用速率陀螺仪的​​方向。你可以知道IMU传感器的位置

但是,这些系统漂移!您必须向系统添加一些知识才能取消或考虑漂移。

例如,您可以检测到脚何时触地。此时,您知道它相对于地面的速度为0,并且脚平放在地面上。因此,您可以重置漂移计算的速度矢量和角度。实际上,只有在脚悬空时才执行惯性测量。

听起来可行,但听起来也有很多现实问题需要解决。例如 :

  1. 如何确定脚在地面上?
  2. 将IMU系统放在哪里?
  3. ...

嗨!非常感谢您的回答。我将把压力传感器嵌入本文所述的鞋底:cim.mcgill.ca/~haptic/pub/LT-ET-AL-MMSP-10.pdf,并且由于那里报告的算法,我可以理解何时脚在地面上并且在空中时。然后,我将IMU附加到每只鞋的后部,脚跟附近。您有IMU传感器建议吗?还有其他建议吗?我将使用Arduino开发板将传感器的模拟值数字化。在此先感谢
L_T

我认为这实际上是最好/最简单的方法。仅一步之遥,漂移就不会那么糟糕。
Rocketmagnet

是的,我也得出相同的结论。但是,我想知道是否还有其他传感器,也许是基于红外线或磁场的传感器?无论如何,您能推荐一些我可以在线购买的IMU传感器吗?我正在根据谁在这个领域比我更专业的经验寻求建议。在此先感谢
L_T

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使用多普勒频移和声波可能有效。发射器在一只鞋子中,接收器在另一只鞋子中。

多普勒频移在某个点将为零(当双脚在步幅末端静止不动时?)。当双腿交叉时,D位移将最大。

知道时间和D位移的积分应该决定距离。也许?

或者只是像7200rpm所说的那样将鞋子绑在一起!


嗨,非常感谢。您认为这种方法足够精确吗?您是否有传感器建议我实现这一目标?任何指向产品网站的链接都非常感谢。
L_T

@Luca-这只是一个想法或头脑风暴。超声波可能是最好的选择,因为如前所述,汽车现在正适合它们进行碰撞控制,并且您可能能够为您的应用绑架一些这种技术。超声换能器会产生一个非常共振的峰值,其好处是消除了不必要的噪声。
安迪(aka Andy)
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