基于三轴向加速度计的电子教鞭系统设计

摘要

近年来,伴随着iPhone,iPad,以及XBOX360、Sony PS3等家用游戏娱乐影音类消费产品的热销和成功,人们越来越重视此类产品的人机交互的体验设计。并且由于微机电系统的快速发展,导致其成本的不断下降,这将经进一步促进家电行业相关电器设备的人机交互体验设计。在此技术背景浪潮下,本文对PPT演示场合中使用的电子教鞭采用了一种新的人机互动方式,并进行了整体方案的探讨与设计。
　　本文主要从如下几个方面开展了相关的研究设计工作：⑴调研常见的电子教鞭,对其所具备的功能和实现方式作出探讨,指出其存在的不足。本文方案使用MEMS动作传感器来改进电子教鞭设计,改善用户体验品质；⑵从动力学角度分析了人体手势动作的活动特点,对其在三维空间内各方向的角速度和加速度的分布变化做了相应分析,进而给出了基于角速度和加速度的功能控制方式；⑶对手势识别技术中数据预处理和识别算法两大核心技术进行了研究。数据预处理主要包括数据切割、数据滤波、数据归一化等关键部分;识别算法主要有具有训练学习功能的基于隐马尔科夫模型的手势识别算法和不具训练学习功能的基于阈值的手势识别算法；⑷详细分析电子教鞭所在PPT演示场合的实际需求,在此基础之上对其硬件硬件系统和软件系统进行了详细了设计,得到了较为满意的结果。

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第一章 序言

1.1 课题的背景研究的目的和意义

1.2研究的目的和意义

1.3 国内外发展现状

1.3 本文的研究内容

第二章 肢体动作分析

2.1手势动作受力分析

2.2 手势识别技术概述

2.3 算法的提出

2.4 本章小结

第三章 电子教鞭系统设计

3.1电子教鞭功能设计分析

3.2 电子教鞭硬件系统设计

3.3 电子教鞭软件系统设计

3.4 本章小结

第四章 实验验证与结果分析

4.1 实验硬件平台搭建

4.2 实验方法及过程

4.3 实验结果及数据分析

4.4 本章小结

第五章 结论和展望

5.1 结论

5.2展望

参考文献

附录一 不同手势加速度数据

附录二 电子教鞭系统电路原理图

致谢