::產(chǎn)品概述::
 

AmmSensor軟件開(kāi)發(fā)工具包

描述

AmmSensor為一款兼容藍(lán)牙技術(shù)的3D無(wú)線MEMS傳感器設(shè)備,。該產(chǎn)品重量輕,，體積小，速度快,。結(jié)合加速度計(jì),、陀螺儀和磁力儀、所有三軸,，再加上驅(qū)動(dòng)軟件庫(kù)（DLL）,，可生成精確的動(dòng)態(tài)方向感應(yīng)器數(shù)據(jù)，采用四元數(shù)或單位向量的形式,。

程序員使用軟件開(kāi)發(fā)工具包（SDK）軟件可創(chuàng)建自己的應(yīng)用程序,。可訪問(wèn)所有原始傳感器輸出數(shù)據(jù)（加速度,，角速度和地球磁場(chǎng)方向）,，以及采用四元數(shù)或單位向量形式計(jì)算輸出的動(dòng)態(tài)傳感器方向數(shù)據(jù)。

AmmSensor SDK為Visual Studio 于2008年采用C#和.Net平臺(tái)開(kāi)發(fā),?？稍谒挟?dāng)前版本的Microsoft Windows系統(tǒng)包括Windows 7、Vista和XP上運(yùn)行,。

SDK包括一個(gè)動(dòng)態(tài)鏈接庫(kù),，其功能可由用戶(hù)開(kāi)發(fā)的程序來(lái)調(diào)用?？墒褂萌魏?Net兼容的語(yǔ)言,；C++、C#和VB,。包括控制傳感器的函數(shù)調(diào)用上的綜合文檔和固件命令,。

軟件工具包還包括是稱(chēng)為AmmSampleApp的一個(gè)示例程序。本程序演示如何通過(guò)藍(lán)牙使用COM端口連接到傳感器，以及如何提取并實(shí)時(shí)顯示數(shù)據(jù),。用戶(hù)從而能夠直接捕捉并保存數(shù)據(jù)至電子表格,。生成的文件是一個(gè)逗號(hào)分隔的ASCII文本文件。

請(qǐng)注意,，您需要一臺(tái)具有藍(lán)牙功能的Windows電腦,，已經(jīng)安裝Visual Studio 2008 VB，才能查看和運(yùn)行示例應(yīng)用程序,。此示例實(shí)現(xiàn)可用作用戶(hù)創(chuàng)建應(yīng)用程序的基礎(chǔ),。
 

輸出數(shù)據(jù)的定義

原始數(shù)據(jù)
數(shù)據(jù)未經(jīng)校準(zhǔn)，仍然直接來(lái)自所涉及傳感器的原始計(jì)數(shù)單位,。僅能用于開(kāi)發(fā)和測(cè)試,。

計(jì)數(shù)
目前樣本計(jì)數(shù)，從1001循環(huán)至16000個(gè),，然后再次啟動(dòng),。
計(jì)數(shù)
m_raw_count

循環(huán)
計(jì)數(shù)已經(jīng)循環(huán)的次數(shù)。
循環(huán)
m_raw_cycle

溫度
原始單位的傳感器內(nèi)部溫度,。
RawTemp
m_raw_temp

唯一ID
AmmSensor開(kāi)始通信時(shí)的當(dāng)前的樣本計(jì)數(shù),。
m_raw_uniqueID
UniqueCount

Ax，Ay,，Az 原始數(shù)據(jù)
來(lái)自3軸加速度計(jì)的加速度向量,，相對(duì)于傳感器的局部坐標(biāo)軸進(jìn)行測(cè)量，采用原始計(jì)數(shù)單位,。這些值代表傳感器線性加速度,。需要注意該向量包括重力在內(nèi)。
RawAccelX RawAccelY,，RawAccelZ
m_raw_accX m_raw_accY,，m_raw_accZ

Mx，My,，Mz原始數(shù)據(jù)
來(lái)自3軸磁力計(jì)的磁力向量,，相對(duì)于傳感器的局部坐標(biāo)軸進(jìn)行測(cè)量，采用原始計(jì)數(shù)單位,。這些值代表指向磁北的一個(gè)向量,。請(qǐng)注意并非平行于地面，而是地面中的點(diǎn),。
RawMagX RawMagY,，RawMagZ
m_raw_magX m_raw_magY，m_raw_magZ

Gx,，Gy,，Gz原始數(shù)據(jù)
來(lái)自3軸陀螺儀的角旋轉(zhuǎn)速率向量,，相對(duì)于傳感器的局部坐標(biāo)軸進(jìn)行測(cè)量，采用原始計(jì)數(shù)單位,。這些值代表傳感器沿每個(gè)軸旋轉(zhuǎn)的速度有多快,。
RawGyroX RawGyroY，RawGyroZ
m_raw_gyroX m_raw_gyroY,，m_raw_gyroZ

轉(zhuǎn)換后的數(shù)據(jù)
數(shù)據(jù)使用校準(zhǔn)參數(shù)轉(zhuǎn)換為物理單位,。校準(zhǔn)在出廠時(shí)完成并存儲(chǔ)在傳感器的存儲(chǔ)器中。每個(gè)傳感器都有單獨(dú)的校準(zhǔn)參數(shù),。

時(shí)間
啟動(dòng)后以秒計(jì)算的時(shí)間,。
時(shí)間
m_conv_time

溫度
與原始溫度相同，尚未進(jìn)行處理,。
ConvTemp
m_conv_temp

Ax，Ay,，Az
經(jīng)過(guò)處理的加速度向量,，相對(duì)于傳感器的局部坐標(biāo)軸進(jìn)行測(cè)量，單位為m/s/s,。需要注意的是該向量包括重力在內(nèi),。
RawAccelX RawAccelY，RawAccelZ
m_conv_accX m_conv_accY,，m_conv_accZ

Mx,，My，Mz
標(biāo)準(zhǔn)化的磁力儀單位向量,，每個(gè)參數(shù)值范圍為1和-1之間,。向量是相對(duì)于傳感器的局部坐標(biāo)系統(tǒng)而測(cè)量。這僅僅是一個(gè)方向性的單位向量,，因此沒(méi)有任何單位,。
RawMagX RawMagY，RawMagZ
m_conv_magX m_conv_magY,，m_conv_magZ

Gx,，Gy，Gz
經(jīng)過(guò)處理的角速度向量,，相對(duì)于傳感器的局部坐標(biāo)軸測(cè)量,，單位為每秒度。這是一個(gè)角速度使用向量,。
RawGyroX RawGyroY,，RawGyroZ
m_conv_gyroX m_conv_gyroY，m_conv_gyroZ
處理后的數(shù)據(jù)
使用更復(fù)雜的算法生成更為準(zhǔn)確的額外參數(shù),，來(lái)自AmmSensor不同種類(lèi)傳感器的組合值,。這些算法包括整合、推導(dǎo)和一個(gè)復(fù)雜的卡爾曼濾波器。

加工時(shí)間
AmmSensor通信開(kāi)始后以秒為單位的時(shí)間,，與ConvTime相同
時(shí)間
m_proc_time

傳感器單位向量
這9個(gè)值給出傳感器在任何時(shí)間點(diǎn)的方向,，相對(duì)于全球參照幀。事實(shí)上,，每個(gè)傳感器的結(jié)束點(diǎn)坐標(biāo)值是內(nèi)部軸的標(biāo)準(zhǔn)化,，范圍在1和-1之間。全局參考坐標(biāo)系從重力向量和磁北向量創(chuàng)建,。

相對(duì)全局參考坐標(biāo)系測(cè)量的傳感器X軸坐標(biāo)終點(diǎn)是：
Xx,，Xy，Xz
m_proc_rotMat00 m_proc_rotMat10 m_proc_rotMat20

相對(duì)全局參考坐標(biāo)系測(cè)量的y軸坐標(biāo)終點(diǎn)是：
Yx,，Yy,，Yz
m_proc_rotMat01 m_proc_rotMat11 m_proc_rotMat21

相對(duì)全局參考坐標(biāo)系測(cè)量的z軸坐標(biāo)終點(diǎn)是：
Zx，Zy,，Zz
m_proc_rotMat02 m_proc_rotMat12 m_proc_rotMat22

四元數(shù)
為表示傳感器方向的另一種便捷方式,。該方法只使用4個(gè)組件而不是9個(gè)單位向量，因此更為緊湊,。更多信息請(qǐng)參閱維基百科,。
QuaternionW，QuaternionX QuaternionY,，QuaternionZ
m_proc_quatW,，m_proc_quatX m_proc_quatY，m_proc_quatZ

慣性直線加速度
這一向量是傳感器的線性加速度,，僅由運(yùn)動(dòng)所生成,，單位為m/s2。重力向量消減,。僅當(dāng)傳感器方向已知時(shí)才能完成該過(guò)程,，即我們知道重力（9.81m/s2）消減的位置。這樣才能準(zhǔn)確了解運(yùn)動(dòng)所單獨(dú)創(chuàng)建的加速度,。當(dāng)傳感器不移動(dòng)時(shí)該值應(yīng)為零,。該向量為相對(duì)于全局參考坐標(biāo)系測(cè)量。
InertialAccelX InertialAccelY,，InertialAccelZ
m_proc_globalAccX m_proc_globalAccY,，m_proc_globalAccZ

角加速度
角速度向量為差別化生成，測(cè)量單位為rad/s2,，有3個(gè)組成部分,。該向量為相對(duì)于傳感器局部坐標(biāo)軸測(cè)量。
AngularAccelX AngularAccelY,，AngularAccelZ
m_proc_gyroConvAccX m_proc_gyroConvAccY,，m_proc_gyroConvAccZ

線速度和線性位置
線速度（m/s）由慣線性加速度的整合而產(chǎn)生,，線性位置（m）來(lái)自線速度的整合。傳感器的初始位置認(rèn)為是原點(diǎn),，相對(duì)于全局參考坐標(biāo)系測(cè)量,。這些值會(huì)產(chǎn)生較大的整合偏移，在每次使用前應(yīng)提供復(fù)位功能,。
位置X,，位置Y，位置Z
m_proc_globalPosX m_proc_globalPosY,，m_proc_globalPosZ
LinearVelX LinearVelY,，LinearVelZ
m_proc_globalVelX m_proc_globalVelY，m_proc_globalVelZ

這些向量都會(huì)產(chǎn)生重大偏移,，具有邊際價(jià)值,。僅出于完整性目的提供這些數(shù)據(jù)，不具有準(zhǔn)確性,。

全局參考坐標(biāo)系
Z軸為垂直指向
X軸為磁北方向指向
Y軸為垂直于X軸和Z軸指向西
X,，Y和Z軸為形成一個(gè)右手坐標(biāo)系

AmmSensor單位向量

該單位向量完整定義了AmmSensor局部坐標(biāo)系的方向?？墒褂帽容^容易的方程將這些值轉(zhuǎn)換成各種方位角度類(lèi)型，包括歐拉角和關(guān)節(jié)角度值,。任何方程方面的疑問(wèn)請(qǐng)咨詢(xún)AMM解決,。

::應(yīng)用范圍::

適用于手部追蹤、儀器追蹤,、機(jī)械臂動(dòng)作捕捉等

::技術(shù)特征::

• 創(chuàng)建自己的創(chuàng)新3D動(dòng)作捕捉和分析應(yīng)用
• 實(shí)時(shí)讀取加速度,、角速度、磁場(chǎng)數(shù)據(jù)
• 直接從卡爾曼濾波器提取四元數(shù)或單位向量的傳感器方向數(shù)據(jù)
• 多個(gè)傳感器實(shí)現(xiàn)同時(shí)通信
• 通過(guò)固件命令控制AmmSensor的所有功能
• 讀取并寫(xiě)入傳感器的固件信息以及校準(zhǔn)數(shù)據(jù)
• 使用Visual Studio進(jìn)行任何Windows.Net語(yǔ)言編程
• （免版稅）Windows.Net兼容DLL
• 250Hz二進(jìn)制格式的數(shù)據(jù)傳輸,，用于快速動(dòng)作更新
• 簡(jiǎn)單的學(xué)習(xí)曲線VB演示程序
• 示例應(yīng)用程序存儲(chǔ)輸出為ASCII文本文件,，可自動(dòng)發(fā)送至一個(gè)電子表格