基于FPGA模塊的體感控制系統設計

張　棟

(寶雞文理學院體育系，陜西 寶雞　721013)

?

基于FPGA模塊的體感控制系統設計

張棟

(寶雞文理學院體育系，陜西 寶雞721013)

摘要：隨著計算機技術的發展，體感控制系統逐漸成為研究的熱點。為了提高其應用效果，設計了體感控制系統的整體方案，系統包括信息采集單元和顯示控制單元兩部分，通過ADXL345加速度傳感器和Kinect體感設備完成人體信息采集。傳感器采集數據信息之后，對數據進行融合處理，FPGA模塊對數據的采集過程進行控制，最后通過無線網絡將信息傳輸到主控計算機。對系統應用進行測試，結果表明：該系統可以精確采集人體信息。

關鍵詞：加速度傳感器；體感控制；數據融合

當前，體感技術作為一種人機交互的新技術成為研究熱點，該技術具備自然性和直觀性的特點。FPGA(field programmable gate array)技術為控制系統的設計創新提供了相應的技術手段。FPGA技術的最大特點就是研發時間短并且可以重復利用，用戶采用硬件描述語言編寫好程序后，由EDA(electronic design automation)工具將其轉化成BitStream文件，將編寫的程序下載到FPGA中就可以實現系統功能。修改系統功能時，只需通過相關配置處理器重新對FPGA進行再配置即可，可滿足模塊化的控制需求。

在體感控制系統的研究中，Kinect傳感器成為研究熱點。Fernando Zuher等采用Kinect傳感器研發了可對人體全身關節進行識別的類人機器人；Myagmarbayar Nergui等[1]應用Kinect傳感器設計了從側面檢測人體動作并進行跟隨的機器人系統；錢鶴慶[2]應用Kinect傳感器和DTW算法實現了虛擬地球儀的設計；韓峰等[3]通過Kinect傳感器和RRT算法對機械臂進行了路徑規劃。……