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三維空間跟蹤定位器

鎖定
空間跟蹤定位器或叫三維空間傳感器是一種能實時地檢測活動着的物體在六個自由度上相對於某個固定物體的數值,即在X、Y、Z座標上的位置值,以及圍繞X、Y、Z軸的旋轉值。這種三維空間傳感器對被檢測的物體必須是無干擾的,也就是説,不論這種傳感器是基於何種原理和應用何種技術,它都不應影響被測物體的運動,即俗稱為:“非接觸式傳感器”。在虛擬現實技術中廣泛使用的是低頻磁場式和超聲式傳感器。 低頻磁場式傳感器的低頻磁場是由該中傳感器的磁場發射器產生的,該發射器有三個正交的天線組成,在接受器內也安裝一個正交天線,它被安裝在遠處的運動物體上,根據接受器所接受到的磁場,可以計算出接受器相對於發射器的位置和方向,並通過通信電纜把數據傳送給主計算機。因此,計算機能間接的跟蹤運動物體相對於反射器的位置和方向。在虛擬現實環境中,這種傳感器常被用來安裝在數據手套和頭盔顯示器上。
中文名
三維空間跟蹤定位器
類    型
電子儀器
作    用
定位
相    關
三維空間
俗    稱
非接觸式傳感器
在虛擬現實應用中,對空間跟蹤定位器的主要的性能要求是:定位精度、位置修改速率和延時、其中定位精度和分辨率不能混淆,前者是指傳感器所測出的位置與實際位置的差異,後者是指傳感器所能測出的最小位置變化;位置修改速率是指傳感器在一秒鐘內所能完成的測量次數,延時是指被檢測物體的某個動作與傳感器測出該動作的時間間隔。如何減少顫抖、漂移、噪音是着類傳感器的關鍵技術,
較有效的技術是使用高性能DSP體系結構,低噪音的差分放大器、高性能的模數轉換器、和在接受信道上採用比載頻高很多的採樣頻率等。
與低頻磁場式傳感器相似,超聲波式傳感器也由發射器、接受器、和電子部件組成。發射器是由三個三個相距約30釐米的超聲擴音器所構成,接受器是有三個相距較近的花筒話筒構成。週期性的刺激每個超聲擴音器,由於在室温條件下的聲波傳送速度是已知的,根據三個超聲話筒所接受到的三個超聲擴音器週期性的發出的超聲波,就可以計算出安裝超聲話筒的平台相對於安裝超聲擴音器的平台的位置和方向。
在作用範圍較大的情況下,低頻磁場十傳感器比超聲波式傳感器有較明顯的優點。但當在作用範圍內存在磁鐵性的物體時,低頻磁場式的傳感器的精度明顯降低。
2023年2月,俄羅斯托木斯克國立控制系統與無線電電子大學正在研發一種非接觸式傳感器,其可以監測支架狀態並收集做完支架手術後血管內的血流參數。 [1] 
參考資料