慣性式物件姿態測量系統及方法

專利類型

發明

專利國別 (專利申請國家)

中華民國

專利申請案號

106104574

專利證號

I 612276

專利獲證名稱

慣性式物件姿態測量系統及方法

專利所屬機關 (申請機關)

國立清華大學

獲證日期

2018/01/21

技術說明

本發明是利用微機電式的慣性量測單元開發一姿態量測系統用以測量物體之姿態，並可以量測物體之間的相對關係(空間中的夾角)，相較於現有的光學式以及機械式量測方式，此系統的重量更輕、體積更小，也因此更加容易固定於物體上；量測範圍因不須使用攝影機，所以不必被限縮在一特定區域內，測量時也不會有視線被屏蔽的問題產生。本發明利用加速規、磁力計以及陀螺儀量測到的資訊，分別先以兩種途徑建立物體的姿態，再設計旋轉補償演算法，以建立出一更加準確之姿態量測方式。此發明可應用於各項領域，例如土木工程中常見的經緯儀或是實驗室中的光學桌的水平量測；若是搭配更多顆慣性量測單元便能夠量測各物體之間之相對關係以及之間的夾角，如此一來更可以推廣到許多應用領域，比如現今娛樂產業中相當熱門的虛擬實境(VR)或是擴增實境(AR)，亦可結合近年受高齡化社的影響而逐漸被重視的醫療產業，其中又與老人長照議題以及復健相關領域最具關連性，在工業方面，則可利用此系統紀錄傳統工匠在操作中的各種技巧，進而教導現有的機械手臂以提升生產效率與品質，或配合人因工程進行生產過程中的分析與探討。 The invention utilizes the micro-electromechanical inertia measurement unit to develop an attitude measuring system for estimating the attitude of an object and the relative relationship (the angle in space) between each object.The line of sight will not be shielded when the system measuring. The invention utilizes the accelerometer, the magnetometer and the information measured by the gyroscope, respectively establishes the object's posture in two ways and then designs the rotation compensation algorithm to establish a more accurate posture measuring method.These applications include Virtual Reality (VR) or Augmented Reality (AR) which are quite popular in today's entertainment industry, the medical industry which has been increasingly emphasized by the aging society in recent years, and which is most related to the long-term caring issues and rehabilitation-related fields of the elderly.

備註

連絡單位 (專責單位/部門名稱)

智財技轉組

連絡電話

03-5715131-62219

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