Registro de puntos en el espacio a partir del seguimiento de la línea de vista de un individuo
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Data
2016Publishers
Pontificia Universidad Javeriana
facoltà
Facultad de Ingeniería
programma
Maestría en Ingeniería Electrónica
Titolo ottenuto
Magíster en Ingeniería Electrónica
Tipo
Tesis/Trabajo de grado - Monografía - Maestría
COAR
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Sommario
Este trabajo describe el proceso de diseño e implementación del prototipo de un sistema que utiliza una plataforma con dos grados de libertad, para indicar la dirección de la línea de vista de un individuo en Tiempo Real, a través del sensado de movimiento de su casco, teniendo como referencia un sistema móvil. Para esto utiliza dos Unidades de Medición Inercial (IMU) de bajo costo con 9 grados de libertad, a las cuales se aplica fusión sensorial de los valores obtenidos de los acelerómetros, magnetómetros y giróscopos, a través de un filtro de Kalman Angular para cada IMU, el cual permite determinar la inclinación y orientación del casco y el sistema de referencia, para luego calcular su valor diferencial y con base a este, ajustar los ángulos de PITCH y YAW de una plataforma que sigue la línea de vista del usuario del casco en tiempo real. En el primer capítulo de este documento, se realiza una introducción, mostrando la importancia del prototipo a implementar, el estado del arte observando trabajos similares, y se determinan los objetivos. El siguiente capítulo explica los fundamentos teóricos requeridos para su implementación. Posterior a esto, en el capítulo 3 se determinan los principales parámetros de diseño y especificaciones generales del prototipo. Luego en el capítulo 4 se explica su implementación, y finalmente, en los capítulos 5 y 6, se describen las pruebas efectuadas y resultados obtenidos, concluyendo cuales fueron los logros alcanzados.
Astratto
This paper describes the design and implementation process of a system prototype that uses a platform with two degrees of freedom, to indícate the direction of the line of sight of an individual in real time, through his helmet movement sensing, having as a reference a system that can change its heading and tilt. For this, two inertial measurement units (IMU)are used, whit low cost and 9 degrees of freedom, to which sensory fusión of the valúes obtained from the accelerometers, magnetometers and gyroscopes is applied, through a Angular Kalman filter for each IMU. Which allows to determine the tilt and orientation of the helmet and the reference system, then calcúlate the differential and based on this valué, adjust the angles of PITCH and YAW of a platform that follows the helmet user s line of view in real time. In the first section, an introduction is made, presenting the importance of the prototype to ¡mplement, the State of the art by Consulting similar investigations papers, and objectives are defined. The following section explains the theoretical foundations required for implementation. After that, in the third section, the main design parameters and general specifications of the prototype are determined. Then in the fourth section, its implementation is explained, and finally, in Sections 5 and 6, the tests carried out and results obtained are described, summarizing the goals achieved.
Keywords
Angulos de EulerInertial measuring unit IMU
Kalman filter
Sensor fusión
Une of sight
Euler angles
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