[发明专利]一种基于单姿态传感器识别投掷动作的方法及装置

权利要求书

1.一种基于单传感器投掷动作识别方法，包括如下步骤：

S110.参考坐标系建立步骤:

分别相对于投掷者的下、前、右建立参考坐标系OXYZ，其中，OX轴指向下，其单位方向矢量在大地坐标系中用下矢量表示，OY轴指向前，其单位方向矢量在大地坐标系中用前矢量表示，OZ轴指向右，其单位方向矢量用右矢量表示，右上臂在参考坐标系OXYZ中的角位置可以描述右上臂的姿态，令右上臂矢量为从右肩指向右肘的单位矢量，右上臂矢量在传感器坐标中用表示，右上臂矢量在大地坐标系中用符号表示，令与的夹角为θ，0°≤θ≤90°，在与形成的平面上的投影与之间的夹角为φ，-180°≤φ≤180°；

S120.参考角度计算步骤:

右上臂矢量、参考矢量右、前、下，在大地坐标系中分别表示为：和利用上述矢量通过如下公式计算θ和φ，

θ=arccos(u→2·u→R),]]>

S130.参考区域建立以及映射步骤：

根据上臂矢量在参考坐标系OXYZ可能经过的区域，将OXYZ右半空间的姿态划分成若干个姿态区域，其中，将姿态空间映射到单位极坐标圆内，若干个姿态区域对应单位极坐标圆内的若干个参考区域；将测量出来的投掷所经过的区域映射到所述参考区域中；

S140.投掷动作判断步骤：

将在预定时间T_MAX所测量到的映射的参考区域时序与预定投掷顺序作比较，如果相同，则判断为投掷动作，如果切换顺序不一致或到达T_MAX后切换未完成，判断为非投掷动作，其中，T_MAX为根据批量实验或经验得到的一次投掷动作的最大时长。

2.根据权利要求1所述的基于单传感器投掷动作识别方法，其特征在于：

步骤S130中，所述将测量出来的投掷所经过的区域映射到所述参考区域为：

传感器安装于右上臂，尽量使右臂自然下垂状态下，传感器的某个轴与铅垂方向平行，令右上臂矢量在传感器坐标系中的坐标为u→=0,0,-1T,]]>右上臂矢量在大地坐标系中表示为其中为从传感器坐标系到大地坐标系中的坐标转换矩阵，下矢量是已知的为前矢量和右矢量用投掷动作开始前的前矢量和右矢量代替，并认为直到投掷动作结束，前矢量和右矢量不变，然后利用和计算出θ和φ以及姿态映射状态(r，φ)。