[实用新型]三维动作捕捉仪

说明书

技术领域

本实用新型属于医疗电子器械，更具体地说，本实用新型涉及一种三维动作捕捉仪，本实用新型还涉及这种捕捉仪中使用的感测复合膜。

背景技术

在康复医学、人体工程以及体育等各个方面的研究过程中，都有测定人体运动空间位置和移动方位的要求。现存的一些动作感应技术都是依照外部力量的帮助而实现方位确定的目标，这些操作方式有十分严格的要求，且操作程序复杂，投入成本高，也很容易被外部的因素影响和干扰。三维动作捕捉仪的出现直接将这种问题解决，其能够监测人体的运动部位，通过对加速度、角速度的物理量的测定，计算得出三维动作方式。

运动传感器，是实现三维动作捕捉的关键设备之一。运动传感器用于测量物体加速度的加速度传感器根据原理不同大致可以分为压阻式、电容式、压电式和热对流式。其中，压电式和压阻式的结构较为简单，体积较小，易于生产。但因为这两种传感器的基本电机械性能不同，所以它们的低频响应也明显不同。由于压电加速度传感器仅对加速度和应力的动态变化敏感，只对加速度的变化有响应，对静态和“直流”加速度则响应为零。压阻式的结构简单，实现较为容易，适合用来测量低频加速度应用。

目前的运动传感器，无法实时故障线路检测，一旦出现故障，机器便处于停工状态。

实用新型内容

1、本实用新型的目的。

本实用新型提供一种三维动作捕捉仪，以实现生产工艺的简化和检测模块的小型化，解决无法实时监测故障线路的问题。

本实用新型所采用的技术方案。

一种三维动作捕捉仪，包括运动传感器、处理单元、存储单元、控制单元和显示单元；所述的运动传感器、存储单元、控制单元、显示单元分别与处理单元相连，还包括故障处理单元，所述的故障处理单元包括零模故障电路和多个线模故障线路；故障处理单元与处理单元相连，零模故障电路和多个线模故障线路分别包括母线端、故障线路上段以及故障线路下段；零模故障电路和多个线模故障线路并联连接。

更进一步具体实施方式，所述的零模故障电路的负载包括ZT1 为变压器线模阻抗，Cu0 为单位长度线路对地分布电容；Ru0、Lu0 分别为单位长度线路的零模电阻和零模电感；

更进一步具体实施方式，所述的线模故障电路的负载包括Cu1 为单位长度线路线模分布电容；Ru1、Lu1 分别为单位长度线路的线模电阻和线模电感；Rf 为故障点过渡电阻。

更进一步具体实施方式，所述的故障处理单元频率一般在数百到数十kHz之间。

更进一步具体实施方式，所述的故障处理单元主谐振频率的变化范围为350~2190 Hz。

更进一步具体实施方式，所述的故障处理单元主谐振频率约为2190 Hz。

更进一步具体实施方式，所述的故障处理单元临界阻尼约为1 300 Ω。

2、本实用新型的有益效果。

本实用新型通过多条线路故障处理，实现三维动作捕捉仪器的故障检测，以实现生产工艺的简化和检测模块的小型化。

附图说明

图1是三维动作捕捉仪的原理框图。

图2是运动传感器的纵向剖面结构示意图。

图3是多级负荷电路图。

具体实施方式

如图1所示，三维动作捕捉仪包括运动传感器1、处理单元2、存储单元3、控制单元4、显示单元5以及故障处理单元11。

图2是运动传感器1的纵向剖面结构示意图，运动传感器1包括绝缘层5，感测电极6、7以及感测复合膜8。所述感测复合膜的至少一部分埋入所述绝缘层5中以接触感测电极6、7。所述感测复合膜是由压电材料薄膜9和压阻材料薄膜10组成的柔性复合材料，其中压电材料薄膜9上表面暴露于外界，下表面外围与第一感测电极6接触；压阻材料薄膜10布置于压电材料薄膜9下表面，下表面中间与第二感测电极7接触。第一感测电极6和第二感测电极7相互不接触。

如图3所示，所述的故障处理单元包括零模故障电路和多个线模故障线路；故障处理单元与处理单元相连，零模故障电路和多个线模故障线路分别包括母线端、故障线路上段以及故障线路下段；零模故障电路和多个线模故障线路并联连接。零模故障电路的负载包括ZT1 为变压器线模阻抗，Cu0 为单位长度线路对地分布电容；Ru0、Lu0 分别为单位长度线路的零模电阻和零模电感；线模故障电路的负载包括Cu1 为单位长度线路线模分布电容；Ru1、Lu1 分别为单位长度线路的线模电阻和线模电感；Rf 为故障点过渡电阻。故障处理单元频率一般在数百到数十kHz之间。故障处理单元频率主谐振频率的变化范围为350~2190 Hz，临界阻尼约为1 300 Ω。