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随着科技的发展,虚拟现实头盔渐入人们的生活。无论是要求在现实世界的视角上同时看到需要的数据,还是要体验视觉图像变化时全身心投入的临场感,模拟训练、3D游戏、远程医疗,或者是利用红外、电子显微镜等扩展人的视觉能力,都可见虚拟现实头盔的身影。在虚拟现实头盔的关键技术中,与使用者交互的技术需要获取头部转动的三维信息,这就需要导航姿态参考系统。可以说,导航姿态参考系统的稳定、精确与否决定着虚拟现实头盔的使用体验。本文的主要工作是提出一种由多姿态传感器构成的导航姿态参考系统,并在RT-Thread的调度下予以实现,具有高度的实时性及稳定性。 论文完成了一种用于虚拟现实头盔的导航姿态参考系统的研制。该系统采用 ST公司的ARM7微处理器STM32F103作为主控,用InvenSense公司的陀螺仪和加速度计传感器及HoneyWell公司的磁阻传感器采集头盔的三维姿态信息,通过NORDIC公司的2.4G无线芯片及USB-HID进行数据传输。为了保证此系统的实时性要求,本文采用了移植 RT-Thread实时嵌入式系统,各项任务及通讯均在RT-Thread实时系统的调度下完成。同时,为了最大程度的减少环境因素对本系统造成的影响,本文采用了无味卡尔曼融合滤波算法对导航姿态信息进行融合滤波,最终,在虚拟现实头盔上得到了满意的体验效果。