iVM-w 无线微型运动追踪系统
Inertial Motion Sensing Technology
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体育竞技训练
虚拟现实与仿真
iVM-w 是VMSENS公司提供的基于MEMS技术的低成本的，高性能的无线惯性三维运 动姿态追踪测量系统 iVM-w可以实时的输出以四元数、欧拉角表示的零漂移、无累计误差的三维姿态数据， 以及三维空间内的加速度、角速度等信息，是首个为满足人体运动科学研究、虚拟 现实等需要运动姿态追踪的无线运动姿态追踪与测量设备
高精度的运动追踪与可靠的无线传输 高精度360 度全方位运动姿态输出 基于IEEE 802.15.4无线数据传输协议开发 多模块单元组网测量，最多可达32个设备 快速动态响应与长时间稳定性（无漂移，无积累误差） 全固态集成的 MEMS 惯性器件，高度集成的三轴加速度、角速率和磁场强度计相结合 快速更新率，多种可编程的数据输出模式（四元数，欧拉角，传感器数据）
运动自如 完全无线数据传输，没有电缆困扰 方便拆卸，易于搬运 没有光线要求的运动追踪 使用地点无限制，可以在户外、办公室内使用无需专用实验室或专用环境
易于使用 方便的魔术贴捷联系统，使得安装部署轻而易举 易于使用的PC的管理软件，可以实时查看运动追踪数据 完备的软件开发支持，以及开放源代码实例，使得开发更加容易 性能表现 内置运动姿态传感器与辅助测量设备，通过高效的iMTFusion™空间状态数据融合算法，实现实时高精度的姿态测
量，通过VMSENS公司对不同运动模式的分析，可以根据不同的运动状态设定使用环境，更加切合多种不同的应用 场合需求
硬件系统 •1 ~ 32个 iVM-w惯性运动追踪单元选择 •1 套运动追踪数据收集器与便携式适配器 •魔术贴捷联安装系统
系统技术指标参数 动态范围 ± 360 deg - Pitch/ -Roll/ -Heading 加速度 ±50/160 m/s² (5/ 16g) 角速度 ±1800°/sec 静态精度 俯仰/横滚 < 0.5 deg 1 静态精度 航向 < 1 deg 动态精度2 2 deg RMS 角度分辨率 0.05 deg 最大更新率 120 Hz 1 无干扰磁场环境下测量 2 在VMSENS数据融合算法下测定，取决于运动类型
无线传输指标参数 工作距离 充电时间 工作续航时间 数据传输速率
开放场地50米/ 办公室内25米 1.5小时 4小时 1X iVM-w 100HZ / 6X iVM-w 75Hz/ 8X iVM-w 50HZ
独立传感器性能指标 维度 满量程 (标准值) 线性度 Gyro bias stability 噪声（Noise） Alignment error Axis-to-axis Alignment error Axis-to-frame Linear Acceleration Effect on Bias
陀螺仪 三轴 ± 1800 deg/s（Max） 0.2% of FS < 0.025 deg/s （25︒） 0.03 deg/s/√Hz 2% 0.1 °/sec/g
物理参数 环境温度 典型环境
-20.... +60 oC 0.... +40 oC
加速度计 三轴 ± 50 m/s² 0.2% of FS
磁场计 三轴 ± 450 mGauss 0.1% of FS
250 μg/√Hz rms 0.1 deg 1 deg
0.5 mGauss (1σ) 0.25 deg 0.5 deg
Mon-Bus 充电与数据传输坞站 无线标准 频段 连接数量 传输距离 同步时间 电源系统 PC连接接口形式 iVM-w充电接口
基于IEEE 802.15.4 物理层开发无线局域网传输协议 ISM2.4Ghz 全球通用 1～32个 开放场地50米/ 办公室内25米 1X iVM-w 100HZ / 6X iVm-w 50Hz/ 8X iVM-w 50HZ 提供适用于EU/ US/ UK的全能电源转换器 USB接口 Micro-USB接口
工作环境 尺寸
温度 -25°C - 80°C，避免潮湿 180×90× 35mm
重量
180g
Mon-Bus 便携式USB适配器 尺寸 重量 接口形式
100×200×30mm 12g USB接口
传统的无线数据传输协议，例如BlueTooth，WIFI 或者Zigbee ，这 类协议采用了非常多的时间确认的数据包接收和再传送，使得网络 的吞吐量与实时性显著下降，不适合进行实时数据传输，特别是在 实时的运动跟踪应用中，Mon-Bus™专为惯性运动跟踪应用开发，使 所有的开发应用开发更加简单、高效。 VMSENS Mon-Bus™协议带来了惯性三维运动跟踪无线技术的简单易用 性，没有信号线与电源线的限制，可在任何地方、任何照明条件下 使用，户外，办公室，没有实验室或模拟环境的需要，这一技术具 有广泛的应用范围，使得虚拟现实、仿真训练，运动科学，步态分 析等需要人体运动分析更容易。
软件系统集成 VMSENS公司提供完备的软件支持，以确保用户在使用过程中可以通过使用该开发工具包快速和简单的评估和使用VMSENS公司运动 姿态测量分析产品 COM-Object API和 DLL API 应用程序开发接口 （适用Windows平台C++/ C#/ Java/ VB等多种语言开发） COM-Object 组件完成复杂的系统开发任务而提供的高级程序开发接口， 通过COM-Object组件用户可以快速的开发属于自己的专属应用程序， 使得程序和系统设计者可以更加关注您系统的设计 DLL API应用程序开发接口是VMSENS提供的针对小型的程序开发任务 提供的开发接口，开发者通过使用DLL API可以简单迅速的开发您所需 要的应用程序，实现功能需求，同时DLL API也是绝大多数程序设计者 习惯使用的开发方式 VMSENS C lib 手持嵌入式设备开发底层通信接口 为满足运动姿态测量产品在嵌入式产品上的开发与应用，VMSENS推 出了专为嵌入式开发提供的C Lib库文件，通过VMSENS C Lib，用户可 以在不同的嵌入式设备上开发用程序，使用C Lib可以保证用户无需桌 面开发平台就可以完成姿态测量、校准等桌面系统才能完成的工作 Sour Code开发示例源代码 VMSENS提供了多种类型的应用程序接口演示实例源代码，其中包括 C++/ C#等，使得开发人员可以快速上手使用 VMSENS Motion Tracker Network Manager MTN 是一款针对VMSENS的无线运动姿态测量产品的图形化管理软件， 通过MTN 配合VMSENS无线基站，用户可以很轻易的读取，存储和显 示实时的姿态数据，并且运动数据可以通过多种可视化的图形界面呈 现给给系统开发人员 MotionBox Studio MotionBox Studio 是一款针对惯性运动追踪实现的人体建模软件，采 用那个MotionBox用户可以采用VMSENS提供的标准人体模型快速进行 人体运动分析与测量
第三方开发支持
运行环境需求 操作系统： Windows 7/ VISTA/ XP SP3 处理器：Intel双核处理器，大于2.4GHz USB 接口：连接数据采集器
High Level Interface COM interface VMC Level-1
DLL interface
Windows Platform Application e.g. VMSENS Explorer, Matlab, Lab VIEW, etc
Low Level Communication Interface VMC Level-2
VMSENS C lib and head files
VMC Level-3
Command Interface
VMC Level-4
Hardware Interface
VMSENS Devices
开发套件 为了能够以最快速的方式开始使用VMSENS的运动 传感器，建议用户直接购买开发套件，其中包含： •iVM-w运动传感器（任意选定） •Mon-Bus坞站与适配器 •电缆线 •软件开发包 •防水的工程箱
Embedded Application Or NOOS application e.g. WinCE, Linux, MCU communication interface, etc
VMSENS device Included: VM-I, VMBT, VM-OEM, etc
应用领域
动作追踪系统的建设简单到可以装载在手提箱内进行，这样的系统使得虚拟现实、 仿真系统的构建异常简单，同时成本的控制使得系统的建设更加经济 针对运动分析需求，VMSENS产品提供的运动加速度、转动量等原始物理量，使
得科研人员可以更加快速的进行运动科学分析，促进交叉学科的科学研究，体育 竞技训练的动作分析可以帮助运动员使用科学的方法提高运动竞技能力，同样对 于康复治疗也具有广泛的应用
生物力学研究 人体工程学 步态分析测量 康复医疗 体育竞技训练 人体运动姿态分析测量
模拟仿真训练 虚拟现实与仿真
w w w.vm s e n s . co m 微迈森惯性技术开发（北京）有限公司
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