【摘 要】
：
人体运动监测对人体的身体状况分析具有重要的意义。在科技迅速发展的时代,为了增强全民体质,我们可以借助科技产品来辅助改善我们的身体状况。俯卧撑是人们喜爱的健身运动之一。本文采用光纤光栅评估俯卧撑运动的典型特征参数,用以评判俯卧撑运动能力。光纤布拉格光栅（FBG）传感器相比于传统传感器具有质量轻、体积小、易构建传感网络实现多点测量以及免疫电磁干扰可用于复杂的环境中等优势。本文基于光纤布拉格光栅传感理论
【基金项目】
：
面向智能机器手的分布式光纤光栅传感系统关键技术研究（国家自然科学基金项目（No.51665039））； 光纤光栅高密度仿生触觉感知及其表征技术研究（江西省自然科学基金（No.20202BAB204018））；
论文部分内容阅读
人体运动监测对人体的身体状况分析具有重要的意义。在科技迅速发展的时代,为了增强全民体质,我们可以借助科技产品来辅助改善我们的身体状况。俯卧撑是人们喜爱的健身运动之一。本文采用光纤光栅评估俯卧撑运动的典型特征参数,用以评判俯卧撑运动能力。光纤布拉格光栅（FBG）传感器相比于传统传感器具有质量轻、体积小、易构建传感网络实现多点测量以及免疫电磁干扰可用于复杂的环境中等优势。本文基于光纤布拉格光栅传感理论以及俯卧撑这项运动的特征,设计了一种压力感知单元作为对俯卧撑各项特征提取的基本单元。以下是本文的主要内容:1.叙述不同类型压力传感器在国内外的发展现状以及传感原理。介绍了几种常用的光纤光栅解调技术以及复用技术和解调方法。2.设计了一种基于FBG的俯卧撑感知单元,感知单元是采用简支梁结构实现对传感器的增敏。通过对感知单元仿真分析,实现了对感知单元压力与应变的线性描述,证实感知单元的可行性。然后再对感知单元进行理论分析求出其灵敏度的理论值为186.5pm/N,并通过压力标定实验对传感器的传感特性进行分析,得出传感器的重复性误差为8.94%,压力传感器的迟滞性误差为1.49%,传感器的加载试验中正反行程的中心波长压力线性拟合度均大于99%,定量证实了传感器的线性度、重复性、迟滞性这些性能很好,并通过实验数据拟合绘制图表的方式定性的说明了传感器这些性能良好。三组实验中灵敏度理论值的平均灵敏度偏差率最低为2.53%,即与理论值偏差最小,因此使用灵敏度177.55pm/N作为最后传感器的标定值。3.基于LabVIEW软件设计出了一套俯卧撑特征提取系统,根据解调方案对俯卧撑解调系统中硬件平台器件的选型以及搭建,并在上位机中的Lab VIEW软件编写俯卧撑特征提取软件部分程序,实现对俯卧撑手部压力、个数、频率等特征提取显示。俯卧撑个数误差在1-2个,该解调系统可以精确的获取俯卧撑的基本特征,具有实用性。然后通过GRMOPC无线通讯装置与上位机通讯,搭建出了远程监测系统,实现手机APP以及网页端对俯卧撑特征的远程监测以及手机的短信查询功能。最后总结了课题的研究现状以及不足之处,提出了改善的思路,并对未来的工作进行了展望。
其他文献
随着国家经济的不断发展,党的十九大把习近平新时代中国特色社会主义思想确立为党和国家必须长期坚持的指导思想,描绘了新时代的宏伟蓝图,作出了深化国有企业改革、培育具有全球竞争力的世界一流企业、推进能源生产和消费革命、构建清洁低碳安全高效的能源体系等重要部署。在这样强大的发展背景下,县级供电企业作为直接面对广大用电消费者的供电公司,公司营销策略是否能得到当地市场的认可和满足地区经济的发展需求,是直接关系
气管支气管结核（Endobronchial Tuberculosis,EBTB）是肺结核的一种特殊类型。在欠发达地区,医生往往没有足够的临床经验对EBTB做出正确的诊断,导致出现早期漏诊误诊的情况,进而加重病情,严重影响患者的生活质量。近年来,虽然AI技术广泛用于临床疾病诊断,但目前尚无针对EBTB的辅助诊断研究。因此,本文建立了世界上首个EBTB数据集,开发了基于卷积神经网络（Convoluti
由全球变暖引起的海平面持续上升,对沿海国家的国民经济和人民财产安全构成了巨大的威胁,海面高度变化有效监测已成为当前的研究热点。随着全球导航卫星系统研究的不断深入,国际上发展出一种基于全球定位系统多路径效应的GNSS多路径反射（GNSS multipath reflectometry,GNSS-MR）遥感技术,具有信号源稳定、设备要求低等优点,被广泛的应用于土壤水分、降雪深度、大坝水位等遥感研究中。
动力电池的安全性与可靠性是保证电动汽车安全行驶的重要因素之一,而动力电池中的锂离子电池受温度影响较大,在高温和低温的情况下均会影响电池的正常使用,造成电池容量衰减、循环使用寿命缩短、电池的热失控等问题。因此,研究如何控制锂离子电池的工作温度,让其在安全的温度范围内工作具有重要意义。本文结合实验室已具备的仪器设备与正在进行的国家自然科学基金项目,通过实验制备高潜热、高导热、低泄漏率的复合相变材料（C
超声波是一种机械式振动,本身也是一种能量载体。利用超声波的机械振动、能量、声空化、声流等非线性效应作用在焊接过程中,能够有效的提升焊接效率和焊接质量。焊接过程中涉及到化学、物理、材料、传热等方面,是一个非常复杂的过程,难以在实际焊接中对其进行分析,所以本文利用计算模拟软件FLUENT对超声辅助MIG焊中熔滴过渡的物理性能进行模拟,分析常规MIG焊和超声辅助MIG焊物理性能上的差异,为进一步的发张超
液位传感是指在工作或静态条件下对液位的高度信息进行监测,与传统的液位监测方法相比,塑料光纤（POF）液位传感器具有抗电磁干扰、良好的电子绝缘性和远程操作等优点。然而,POF自身对液位变化灵敏度较低,光纤在传感过程中既受环境折射率的影响也受温度的影响,光纤传感器在使用过程中容易受到破坏,上述问题严重妨碍了光纤传感在液位测量方面的应用。因此,针对上述塑料光纤在液位传感领域应用的缺陷,本文运用光纤宏弯损
铜基粉末冶金材料是高速铁路列车最常用的刹车闸片材料,其优异的摩擦性能主要来源于铜基体、增强组元、摩擦组元和润滑组元的协同作用。随着高铁列车运行速度的不断提高,闸片将受到更高的压力、剪切力和热载荷。为制备出高性能制动闸片以适应更加恶劣的制动条件,需对各组元在制动过程中的作用机理和对摩擦膜演变过程的影响进行系统性分析与研究。本文通过组分设计对摩擦材料成分进行调控,采用缩比销盘实验,结合显微硬度计、扫描
目前,粉料包装秤被广泛应用于食品、医药、化工等多个行业,实现了对粉料的机械化包装。但由于目前市场上的粉料包装秤普遍会发生粉尘飞扬这一难题,隐藏着安全隐患,故需要对此进行研究。本文以25kg/包的面粉包装为研究对象,对无尘粉料自动包装秤进行研究与设计,可以在对面粉进行包装时避免粉尘飞扬。本文主要围绕方案原理进行设计并利用有限元分析技术对重要部件进行相应的模拟分析,根据三维模型和图纸对实体样机进行制造
随着社会的快速发展,国民对于车辆碰撞安全性能的要求也越来越高,而车身往往具有较为复杂的系统工程,在提高其碰撞安全性的同时,如何协调好车身结构性能与其他性能（安全性、舒适性等）之间的约束关系,提高整车性能水平,是当前较为棘手的问题。多学科设计优化方法得以充分考虑系统中各类影响因子之间的相互约束作用,是解决上述问题的有效途径。本文主要针对某国产小型电动汽车的车身结构进行优化设计,利用有限元方法在碰撞安
随着经济的飞速发展,人们对汽车的需求变得日益多样化,自动驾驶车辆在规模化运行以后能够极大的缓解道路交通拥堵,提高车辆行驶的安全性,其能部分甚至完全取代人类驾驶员的驾驶动作而具有友好的操纵性,逐渐走入大众的视野,成为社会发展的潮流。秉承“安全、舒适、高效、节能”的汽车行业发展理念,自动驾驶技术是未来汽车工业最有发展潜力和技术创新的方向之一。园区自动驾驶小巴作为智能车辆的重要实现载体,在工厂、景区等日