适用于跌倒检测的并联式六维加速度传感器基础理论研究

项目名称： 适用于跌倒检测的并联式六维加速度传感器基础理论研究

项目编号： No.51405237

项目类型： 青年科学基金项目

立项/批准年度： 2014

项目学科： 机械、仪表工业

项目作者： 尤晶晶

作者单位： 南京林业大学

项目金额： 25万元

中文摘要： 随着老龄化、空巢化趋势愈加突出，老年人跌倒发生率高、后果严重，已成为社会关注的焦点。目前跌倒检测系统尚处于原理探索阶段，主要技术瓶颈为前端传感单元与其后两个模块不匹配。针对该现状，拟在申请者硕士、博士学位论文的基础上，从动力学解耦算法、复合弹性球铰链构型及轴漂、误差补偿及容错处理三个方面对并联式六维加速度传感器展开深入研究，旨在使其适用于跌倒检测。 提出的一体化弹性拓扑单元具有安装精度要求低且不影响人体正常活动的优点，从构型上为跌倒特征量的精确、高效、完全解耦提供保证。通过融合位形空间、相空间内的动力学模型，构建杂交型辛算法，能够解决传统算法中零点漂移、各向异性、初始摄动的问题，以量化跌倒伤害程度。通过建立复合弹性球铰链的伪刚体轴漂模型，能够弥补嵌套式结构的寄生运动，以保证系统的稳健性。借助于特有的二元冗余属性设计滤波算法，能够实现两类主要误差的补偿及临时故障的修复，以保证系统的鲁棒性。

中文关键词： 并联机构；六维加速度传感器；解耦算法；误差自补偿；故障诊断

英文摘要： With the outstanding issues of aging and empty-nest, the incidence of falls in older people is high, which is the social focus. Now researches on fall detection systems are still at principle exploratory stage, and the technical bottleneck of which is the

英文关键词： parallel mechanism；six-axis accelerometer；decoupling algorithm；error auto-compensation；fault diagnosis