基于惯性传感器的三维运动轨迹检测方法研究

来源：计算机应用与软件杂志2025年第9期北京时间：

作者：杨焱, 王伟, 杨德伟, 毛华云, 江超

摘要：针对人体微动作、手势识别等小范围内三维运动轨迹重建问题，采用惯性传感器检测方法。通过 Zigbee 无线通信采集惯性传感器的加速度和角速度原始数据，并在 PC 端使用卡尔曼滤波预处理原始数据，利用四阶龙格库塔 (Runge-Kutta) 算法来更新旋转矩阵，从而积分求得位移并进行补偿得出轨迹，针对积分产生累积误差而导致运动轨迹不准确的问题，提出一种组合零加速度误差补偿算法，并且对运动过程中进行线性插值补偿，减少累积误差对小范围内检测运动轨迹的影响。实验结果表明，该方法能有效提高检测小范围内三维运动轨迹的准确度。

关键词：小范围, 惯性传感器, 卡尔曼滤波, 线性插值, 运动轨迹