[发明专利]智能电动牙刷轨迹的定位方法及系统

权利要求书

1.一种智能电动牙刷轨迹的定位方法，其特征在于，所述智能电动牙刷轨迹的定位方法包括以下步骤：

在智能电动牙刷的工作状态为启动状态时，获取所述智能电动牙刷的初始姿态信息、角速度和加速度；

对所述角速度进行姿态计算，获得第一姿态四元数；

根据所述第一姿态四元数和所述加速度确定第二姿态四元数；

对所述第一姿态四元数及所述第二姿态四元数进行融合处理，获得所述智能电动牙刷的姿态数据；

根据所述初始姿态信息和所述姿态数据确定所述智能牙刷刷头所处的牙齿区域，实时在线统计所述智能牙刷刷头在每个牙齿区域的停留时间。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对所述角速度进行姿态计算，获得第一姿态四元数的步骤，包括：

通过预设四元数微分公式对所述角速度进行姿态计算，获得第一姿态四元数；

所述预设四元数微分公式为：

q₀＝0.5*(-q₁*g_x-q₂*g_y-q₃*g_z)

q₁＝0.5*(q₀*g_x+q₂*g_y-q₃*g_y)

q₂＝0.5*(q₀*g_x-q₁*g_z+q₃*g_x)

q₃＝0.5*(q₀*g_x+q₁*g_y-q₂*g_x)

q＝q₀i+q₁j+q₂k+q₃

式中，q₀、q₁、q₂、q₃为姿态四元数系数，g_x、g_y、g_z为角速度分量，q为第一姿态四元数，i、j和k为虚部单位。

3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据所述第一姿态四元数和所述加速度确定第二姿态四元数的步骤，包括：

根据所述第一姿态四元数和所述加速度，通过预设梯度下降公式计算第二姿态四元数；

所述预设梯度下降公式为：

式中，s为第二姿态四元数，a_x、a_y、a_z为加速度分量。

4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述对所述第一姿态四元数及所述第二姿态四元数进行融合处理，获得所述智能电动牙刷的姿态数据的步骤，包括：

通过预设融合公式对所述第一姿态四元数及所述第二姿态四元数进行融合处理，获得所述智能电动牙刷的姿态数据；

所述预设融合公式为：

q_f＝αs+(1-α)q

式中，q_f为智能电动牙刷的姿态数据，α为自然数。

5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述初始姿态信息和所述姿态数据确定所述智能牙刷刷头所处的牙齿区域的步骤之后，还包括：

判断所述智能电动牙刷的工作状态是否为停止状态；

在所述智能电动牙刷的状态为停止状态时，根据所述牙齿区域生成智能电动牙刷运动轨迹路线，并根据口腔模型，离线配准牙刷运动轨迹路线，获得修正的所述智能电动牙刷刷头在每个牙齿区域的停留时间；

其中，所述牙齿区域为左边外侧面、左边下咬合面、左边下内侧面、左边上咬合面、左边上内侧面、中间外侧面、中间下内侧面、中间上内侧面、右边外侧面、右边下咬合面、右边下内侧面、右边上咬合面、右边上内侧面。