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运动生物力学是将力学原理与数学计算方法相结合应用于运动技术研究的一门学科,是生物力学相当重要的一个研究领域。多维力测力平台作为该领域的基础测量设备,发挥着举足轻重的作用,因此,近年来成为国内内外各大研究机构研制的热点,但由于某些基础条件的限制,国外产品在技术上已经取得领先地位,国内许多单位因研究需要被迫选择价格昂贵的国外产品。为了促进高性价比的国产测力平台的应用,本文充分利用中国科学院合肥智能机械研究所在多维力传感器研制方面的领先优势,采用其研制的TAFS型三维力传感器构建三维力测力平台TAFS-P-060系统,主要研究内容如下:
(1)测力平台系统功能及工作原理的介绍,重点描述系统硬件部分的构成,并对其中主要电路进行分析。
(2)提出了基于BP神经网络的方法在三维力传感器静态标定方面的应用,与传统解耦标定方法进行对比分析,通过实验验证的方式对二者标定效果进行多角度的误差分析。
(3)开展信号滤波算法方面的研究,将小波方法、小波包分析的方法应用于测力平台系统的信号去噪中,并取得了良好效果。
(4)数据采集分析软件的开发,重点完成数据采集、参数计算、滤波处理、位图显示、数据管理等基本功能,并添加打印等辅助功能,使系统更加完善。