惯性输入装置运动质量的测量方法、终端和系统的制作方法
【专利摘要】本发明涉及微机电领域，提供了一种惯性输入设备运动质量的测量方法，该方法包括：获取惯性输入装置测试项目的参考运动轨迹数据；控制惯性输入装置的运动，并获取惯性输入装置的运动数据；根据获取的所述运动数据进行运算得惯性输入装置的实际运动轨迹数据；将所述实际运动轨迹数据与参考运动轨迹数据进行对比，生成惯性输入装置的运动质量分析报告。还包括对应的测量终端和测量系统。本发明的上述方法、终端和系统不仅能够保证对惯性输入装置的重复性测试，同时能够提高了测试的效率。
【专利说明】惯性输入装置运动质量的测量方法、终端和系统
【技术领域】
[0001]本发明涉及微机电领域，更具体地说，涉及一种惯性输入装置运动质量的分析方法、终端和系统。
【背景技术】
[0002]近年来使用惯输入量装置包括:定位定向的输入装置、行为记录装置、行为互动系统、人体的穿戴侦测系统等正快速大量的进入市场，但研发设计者、工厂生产者与商品采购这之间一直没有一个规范化的手动和/或自动测试惯性输入装置好坏的测量方法，这个问题导致了买家，卖家，用户之间的信息不对等，产生认知上的差异，对于产品质量的好坏没有明确的认知，无法达成共识。上述买家，卖家，用户均自行根据不同标准测试，不仅测试结果存在差异，测试的可重复性低，而且测试效率也很低。
[0003]因此，需要一种惯性输入装置运动质量的分析方法、终端和系统，不仅能够保证对惯性输入装置的重复性测试，同时能够提高了测试的效率。
【发明内容】
[0004]本发明的目的在于提供一种惯性输入装置运动质量的分析方法、终端和系统，通过采用高精度(自动机械化闭环路平台)测试平台来测量惯性输入装置的好坏，这不仅保证了测试的可重复性，同时大大提高了测试的效率。
[0005]为了实现本发明的目的，一种惯性输入装置运动质量的测量方法，包括以下步骤:
获取惯性输入装置测试项目的参考运动轨迹数据；
控制惯性输入装置的运动，并获取惯性输入装置的运动数据，所述惯性输入装置的运动数据包括三维空间坐标和/或姿态数据；
根据获取的所述运动数据进行运算得惯性输入装置的实际运动轨迹数据；
将所述实际运动轨迹数据与参考运动轨迹数据进行对比，生成惯性输入装置的运动质量分析报告。
[0006]优选地，所述获取测试项目的参考运动轨迹数据具体为:根据测试项目的选择和测试参数的设置获得测试模式，再通过运动轨迹库的查找获得所述测试模式对应的所述参考运动轨迹数据。
[0007]优选地，所述测试模式包括:光标运动跟随性模式、光标运动漂移性模式、光标运动对称性模式、倾斜补偿实时性模式、多方向倾斜补偿模式、画圆运动拟合性模式、框边误差处理模式、细微运动精确度模式、快速运动收敛性模式、静止状态抖动性模式、运动状态抖动性模式、磁干扰抗拒力模式、三维运动重复性模式、惯性手写特性模式、直线位移补偿度模式、螺旋运动特性模式、直线运动指向性模式、不对称运动特征模式中的一种或多种。
[0008]优选地，所述获取惯性输入装置的运动数据的来源包括:手动控制惯性输入装置的运动而产生的运动数据；或通过将所述参考运动轨迹数据转换为控制指令，并将所述控制指令发送至测试平台，所述测试平台将控制指令转换为驱动指令，并根据驱动指令控制机械臂进行运动，再由所述机械臂控制控制惯性输入装置的运动而产生的运动数据。
[0009]上述任一技术方案中，所述将所述实际运动轨迹数据与参考运动轨迹数据进行对t匕，生成惯性输入装置的运动质量分析报告具体包括以下步骤:
根据实际运动轨迹数据生成的轨迹图形，与所述参考运动轨迹数据生成的轨迹图形进行对比；或根据实际运动轨迹数据与所述参考运动轨迹数据进行对比；
计算结果或在数据库中查找对比分析结果；
输出运动质量分析报告。
[0010]本发明还提供了一种惯性输入装置运动质量的测量终端，所述终端包括:参考数据获取单元、数据获取单元、数据处理单元和报告生成单元。所述参考数据获取单元，用于获取惯性输入装置测试项目的参考运动轨迹数据；所述数据获取单元，用于获取惯性输入装置的运动数据；所述惯性输入装置的运动数据包括三维空间坐标和/或姿态数据；所述数据处理单元，用于根据获取的所述运动数据进行运算得惯性输入装置的实际运动轨迹数据；所述报告生成单元，用于将所述实际运动轨迹数据与参考运动轨迹数据进行对比，生成惯性输入装置的运动质量分析报告。
[0011]优选地，所述的测量终端还包括:指令生成单元；所述指令生成单元，用于将惯性输入设备被测试项目的参考运动轨迹数据转换为控制指令，并将所述控制指令发送至外部测试平台。所述测试平台，用于将控制指令转换为驱动指令，并根据驱动指令控制机械臂进行运动，再由所述机械臂控制控制惯性输入装置的运动而产生运动数据。
[0012]优选地，所述参考数据获取单元包括模式获取模块和模式查找模块；所述模式获取模块，用于根据测试项目的选择和测试参数的设置获得测试模式；所述模式查找模块，用于通过运动轨迹库的查找并获得所述测试模式所对应的所述参考运动轨迹数据。
[0013]优选地，所述测试模式包括:光标运动跟随性模式、光标运动漂移性模式、光标运动对称性模式、倾斜补偿实时性模式、多方向倾斜补偿模式、画圆运动拟合性模式、框边误差处理模式、细微运动精确度模式、快速运动收敛性模式、静止状态抖动性模式、运动状态抖动性模式、磁干扰抗拒力模式、三维运动重复性模式、惯性手写特性模式、直线位移补偿度模式、螺旋运动特性模式、直线运动指向性模式、不对称运动特征模式中的一种或多种。
[0014]上述任一技术方案中，所述报告生成单元包括:比对模块和计算分析模块；所述比对模块，用于根据实际运动轨迹数据生成的轨迹图形与所述参考运动轨迹数据的轨迹图形进行对比，或用于根据实际运动轨迹数据与所述参考运动轨迹数据进行对比；所述计算分析模块，用于计算结果或在数据库中查找对比分析结果。
[0015]本发明还包括了一种惯性输入装置运动质量的测量系统，所述系统包括:
测量终端，根据测试项目的选择和测试参数的设置获得测试模式，再通过运动轨迹库的查找到测试模式对应的参考运动轨迹数据；通过数据接口获取惯性输入装置的运动数据，根据获取的所述运动数据进行运算得到惯性输入装置的实际运动轨迹数据；将所述实际运动轨迹数据与参考运动轨迹数据进行对比计算，或根据实际运动轨迹数据生成的轨迹图形与所述参考运动轨迹数据的轨迹图形进行对比，直接得到结果或在数据库中查找对比分析结果，生成惯性输入装置的运动质量分析报告；所述惯性输入装置的运动数据包括三维空间坐标和/或姿态数据； 运动轨迹库，存在于测量终端内部，或存在于外部并与测量终端相连，用于存储测试模式对应的参考运动轨迹数据；所述测试模式包括:光标运动跟随性模式、光标运动漂移性模式、光标运动对称性模式、倾斜补偿实时性模式、多方向倾斜补偿模式、画圆运动拟合性模式、框边误差处理模式、细微运动精确度模式、快速运动收敛性模式、静止状态抖动性模式、运动状态抖动性模式、磁干扰抗拒力模式、三维运动重复性模式、惯性手写特性模式、直线位移补偿度模式、螺旋运动特性模式、直线运动指向性模式、不对称运动特征模式中的一种或多种。
[0016]数据库，存在于测量终端内部，或存在于外部并与测量终端相连，用于存储惯性输入装置运动质量的评测数据。
[0017]进一步的，所述系统还包括测试平台；
所述测量终端，还用于将惯性输入设备被测试项目的参考运动轨迹数据转换为控制指令，并将所述控制指令发送至外部测试平台；
所述测试平台，用于将控制指令转换为驱动指令，并根据驱动指令控制机械臂进行运动，再由所述机械臂控制控制惯性输入装置的运动而产生运动数据。
[0018]优选地，所述测试平台包括:机械臂、磁干扰器和控制器；
所述控制器，用于接收惯性输入装置运动质量的测量终端的控制指令，并控制机械臂的运动；
所述机械臂，用于固定惯性输入装置并在控制器的控制下进行运动；
所述磁干扰器，用于根据驱动指令发出磁干扰信号。
[0019]本发明的上述技术方案中，通过测试平台控制惯性输入装置的运动，惯性输入装置运动质量的测量终端对参考运动轨迹和实际运动轨迹进行比较分析得到惯性输入装置运动质量的好坏，该技术方案不仅保证对惯性输入装置的重复性测试，同时大大提高了测试的效率。
【专利附图】
【附图说明】
[0020]图1是本发明一实施例中惯性输入装置运动质量的测量方法的流程示意图。
[0021]图2是本发明一实施例中惯性输入装置运动质量的测量终端的结构示意图。
[0022]图3是本发明一实施例中惯性输入装置运动质量的测量系统的详细结构示意图。
[0023]实施方式
为了使本发明目的、技术方案及优点更加清楚、明白，以下结合附图对进行说明。
[0024]图1是本发明实施例中一种惯性输入装置运动质量的测量方法的流程示意图。如图所示，所述方法包括以下步骤:
S1、获取惯性输入装置测试项目的参考运动轨迹数据。
[0025]该步骤的具体为:根据测试项目的选择和测试参数的设置获得测试模式，再通过运动轨迹库的查找获得所述测试模式对应的所述参考运动轨迹数据。所述运动轨迹库，用于存储参考运动轨迹数据。
[0026]S2、控制惯性输入装置的运动，并获取惯性输入装置的运动数据。
[0027]本步骤中所述惯性输入装置的运动数据包括三维空间坐标和/或姿态数据。所述的姿态数据为惯性运动设备所在三维空间上的方向角。其中，所述控制惯性输入装置的运动，可以是手动控制惯性输入装置的运动，也可以是机器自动控制惯性输入装置的运动，还可以是手动和机器控制相互协同控制惯性输入装置的运动，也即本步骤中，所述获取惯性输入装置的运动数据的来源至少包括:手动控制惯性输入装置的运动而产生的运动数据；或通过将所述参考运动轨迹数据转换为控制指令，并将所述控制指令发送至测试平台，所述测试平台将控制指令转换为驱动指令，并根据驱动指令控制机械臂进行运动，再由所述机械臂控制控制惯性输入装置的运动而产生的运动数据。本实施例中的技术方案使得使用者可以利用设备来对惯性输入装置进行重复测试，这不仅保证对惯性输入装置的重复性测试，而且大大提高了测试的效率和精度。
[0028]本步骤中，所述控制惯性输入装置的运动具体包括:S21、将惯性输入装置被测试项目的参考运动轨迹数据转换为控制指令，并将所述控制指令发送至测试平台驱动指令。所述测试平台用于固定惯性输入装置，并在驱动指令的控制下，带动惯性输入装置的运动。S22、所述控制测试平台将控制指令转换为驱动指令，并根据驱动指令进行运动。本技术方案可以实现该测量方法的全自动化，大大提高了测量的效率和测量的精度。
[0029]S3、根据获取的所述运动数据进行运算得惯性输入装置的实际运动轨迹数据。其中，所述运动数据可以是轨迹的坐标点，该轨迹的坐标点可以是三维空间上的，也可以是二维空间上的。也即测试平台可以带动惯性输入装置在二维空间上运动，也可以在三维空间上运动。
[0030]S4、将所述实际运动轨迹数据与参考运动轨迹数据进行对比，生成惯性输入装置的运动质量分析报告。
[0031]本步骤S4可具体包括以下步骤:S41、根据实际运动轨迹数据生成的轨迹图形，与所述参考运动轨迹数据生成的轨迹图形进行对比；或根据实际运动轨迹数据与所述参考运动轨迹数据进行对比；S42、计算结果或在数据库中查找对比分析结果；S43、输出运动质量分析报告。本技术方案中，当采用轨迹图形来进行对比分析时，可以将两个进行对比分析的图形放在一起，重合之后观察二者的差异，非常直观。该技术方案不仅可以能生成图形，还能通过图形来进行比较分析，也可以利用数据来比较分析，得到确切的评测数据，分析更精确。其中，所述数据库用于存储包括表格、图形、文字等多种形式的惯性输入装置运动质量的评测数据。评测数据以运动质量分析报告的形式通过显示和/或打印输出，在此没有特殊限制。
[0032]本实施例中的上述技术方案中，所述测量方法是在测量终端上完成，测量终端获得的运动数据可以是人为控制惯性输入装置运动而产生的数据，也可以是测试平台带动惯性输入装置运动产生的数据。其中，所述测量终端用于测量获取的至少一种惯性输入装置的运动数据，经过运算得到实际运动轨迹数据。本实施例中所述的运动数据获取的方式可以通过数据接口以无线或有线的方式获得。多种获取方式使得该测量方法适应性更强，不仅可以采用手动方式简易测试，也可以采用自动方式的高效率测试。
[0033]本实施例中所述测试模式包括但不限于光标运动跟随性模式、光标运动漂移性模式、光标运动对称性模式、倾斜补偿实时性模式、多方向倾斜补偿模式、画圆运动拟合性模式、框边误差处理模式、细微运动精确度模式、快速运动收敛性模式、静止状态抖动性模式、运动状态抖动性模式、磁干扰抗拒力模式、三维运动重复性模式、惯性手写特性模式、直线位移补偿度模式、螺旋运动特性模式、直线运动指向性模式、不对称运动特征模式中的一种或多种。
[0034]以下对各个参考运动轨迹的具体模式进行说明:
1、光标运动跟随性模式:运动光标跟随惯性输入装置有无延迟，使用25mm/S的运动速度，不断做出动，停交替的动作并检测光标的运动状况在任意方向快速运动跟随性20cm/S做I个来回运动、2个来回运动、3个来回运动、4个来回运动观察光标的跟随状况重覆性，检测重覆的区域，其中，所述的重复区域越窄越细越好。2、倾斜补偿实时性模式:朝任意方向连续来回运动同时连续以15°，30° ,45°，90°为分辨率，3飞秒切换一个角度，旋转惯性输入装置，检测光标的运动轨迹，与对实际惯性输入装置倾斜动作补偿被观察到的状况，例如是否有停盾不顺畅的现象，将惯性输入装置按水平方向运动，或置于一个平面上(如桌面)，紧压住惯性输入装置以0.5秒单向25cm，往覆4次的速度移运动，检测光标有无发生倾斜现象。3、多方向倾斜补偿模式:做至少6方向(前，后，左，右，上、下)的运动，一边运动，一边转动角度，惯性输入装置本体连续倾斜变换角度并保持运动，检测光标朝非自我意向漂移方向与漂移距离的大小区间。4、画圆运动拟合性模式:惯性输入装置在空中连续画直径相同的圆,分快画(I秒I个圆，I秒2个圆)与慢画(2秒I个圆，3秒I个圆)，检测所画出圆的形状。5、细微运动精准度模式:使用办公软件，将比例设到100%，选取宋体字，输入一段测试用文字，字体大小选择8，9，10，11号字，并使用惯性输入装置控制光标在字与字间一个字一个字移动，2个字2个字移动，3个字3个字移动或字数不均等忽长忽短的交互移动，感觉移动的流畅度是否能舒畅的随意移动，另外也可以使用间距密度不同的点或图进行测试，也就是选取并输出测试字轨迹，并转化为机械臂的控制命令，机械臂带动惯性输入装置写出测试字，惯性输入装置边写边将测试字的坐标及姿态传送到终端，由终端运算得到字迹，通过比较字体轨迹大小、点数、间距等判断细微运动精准度。6、快速运动收敛性模式:惯性输入装置在空中任何角度以I秒移动25cm往复4次以上连续运动5秒以上，瞬间停下检测光标漂移的方向、距离与速度。7、光标运动漂移性模式:惯性输入装置在空中以水平或垂直角度以I秒移动10公分往复2次左右连续运动10秒以上，检测光标漂移的方向、速度与距离。8、直线位移补偿度模式:将惯性输入装置放置按水平方向运动，检测光标与惯性输入装置实际运动距离的比例，或在一个平面上(如办公桌)，使用具有厚度(10毫米以上)且有一个笔直边的物体(如玻璃板，书，尺子，最好是厚尺子比较容易看出误差)，将放置在一个固定平面上惯性输入装置的一端紧靠在笔直的边上，沿着边移动，检测光标与惯性输入装置实际运动距离的比例，采用本发明的测量终端:比对使用红外或平面磁点修正后的效果，其中分远端和近端。远端:主要用于要测试装置悬浮在3维空间中使用的状况，测试时要加入能投射出绝对直线的装置，如激光笔，装设于产品或测架上，在不同距离如1.5米，2.5米，3.5米，5米，检测投射在屏幕上的激光点与光标在不同的距离，角度，姿态上的重叠误差。近端:使用0.5秒/IOcm, I秒/10cm,5秒/IOcm的速度移动，在有刻度的厚尺边，反复画5?10次并检测误差。9、磁干扰抗拒能力模式:硬磁干扰测试:利用终端控制测试平台上的控制器，输出信号到磁干扰器发出磁干扰信号，或使用一个或数个可以影响地磁变化的磁性敏感装置或磁铁(洗衣机，冰箱，不发声的大型扬声器等)，将惯性输入装置由机械臂控制，或放进在这些磁敏感装置的不同方位及不同距离并搭配打开或关闭磁干扰算法，测试及比对误差的改变情形。软磁干扰测试:使用一个或数个具有产生变动磁场能力的装置(大型电机，发声中的大型扬声器等)，在不同方位与不同距离先以度量磁场的装置确定变动磁场的大小后将惯性输入装置放进测试环境中，搭配打开或关闭磁干扰算法，测试及比对误差的改变情形。10、三维运动重复性模式:惯性输入装置做斜向往复运动(使用屏幕的对角做测试):首先，在屏幕内，使用惯性输入装置控制光标，自屏幕右上角将光标以最接近直线运动的方式，使用惯性输入装置在空中画出一条，连接到屏幕左下角的线，熟悉这个动作及注意在画线过程中手中惯性输入装置的姿态变化，以I秒在对角线间移动，往复2次观察划线的状况。然后，将第一条测试用的对角线延伸拉长到屏幕外，其它观察的地方与第一条相同。11、静止状态抖动性模式:利用机械臂控制惯性输入装置将光标停留在屏幕上的一个点，或把惯性输入装置置于桌上观察光标的抖动，拿起惯性输入装置悬浮并静止(尽可能减少手的抖动)在空中，观察光标的抖动(排除手抖动的条件下)，利用终端对比或人眼观察。12、运动状态抖动性模式:使用不同的运动速度，由起速快到终速慢或起速慢终速快，维持惯性输入装置在空中任意方向，任意角度的运动，观察光标在速度变化的过程中发生不随意抖动的幅度与角度。13、惯性手写特性模式:测试笔尖碰触在一个特定平面或传统手写板上，传统手写板将写字轨迹送进计算机，此时手握着笔但使用各种不同的姿态进行写字运动，惯性系统也将写字轨迹送进计算机，比对2种字型并判断字型相似度，使用已有的汉字辨识系统，写几个字(字体和内容以及字数多少都可以设定)测试汉字辨识软件的辨识成功率及统计误判率。14、螺旋运动特性模式:产品自体运动测试:以产品的中轴线为旋转圆心(对称及非对称)旋转，速度加上直线位移(1S/cm,移动IOcm)测试起速快转(360° /S)逐渐以36° s/cm慢慢减至最低速慢转(36度/秒)，测试算法的补偿能力及最终产生出来的误差有多少。产品空间运动测试:产品在空中画出第一圈直径20cm以每一圈直径约减2cm并带上2S/cm直线位移，移动长度约20cm最后一圈约1cm，测试算法的补偿能力及最终产生出来的误差量大小。15、边框误差处理模式:使用惯性输入装置不断的朝屏幕的一边(任意边)移动，观察屏幕上的光标当光标碰触到屏幕的边上后，惯性输入装置仍朝原来的运动方向继续移动，直到移出屏幕外超过30°的角度，此时将惯性输入装置朝原来运动方向的相反方向，移回屏幕边，计算或观察有无边框误差产生及误差值。16、直线运动指向性模式:拉开惯性输入装置与测试屏幕(不小于42吋屏)间的距离至约2米1.5米(依惯性输入装置设计或设置的要求决定)，将光标停在屏幕中间，并以眼睛连接成一条虚拟直线(若能套上激光笔最好)，测试者站定在这个设置好的位置，开始大范围，反复直线运动移到屏幕左右或上下2侧(一侧反复移动多次)边框，观察虚拟直线或激光笔投射的点与实际光标的误差，若外部有其他的辅助补偿系统，则可以测试开启或关闭辅助系统，并重复上述的测试，并计算与观察他们间的不同与差异的大小。17、光标运动对称性模式:将光标固定在屏幕上的任意点，以约20mm/s往右移动IOOmm后停住，然后从此停住的点同样依20mm/s的速度向左移动IOOmm观察移动的距离是否对称，上下的方向也依此参数测试并计算或观察。18、不对称运动特征模式:将光标固定在屏幕上任意点，先以10mm/s的速度向右移约30mm然后立刻反方向以30mm/s速度朝左移动，检测是否会产生光标非人为控制自动移动的现象，其它方向如上、下、左、右，依此方法重复测试。本技术方案中所述的检测，用本发明中的测量系统或测量终端进行检测，也可以通过手动控制惯性输入装置运动然后用终端来对比和分析。
[0035]本实施例中的上述运动轨迹均通过设置参数输入到本发明的测量终端中，测量终端根据上述输入的参数带动惯性输入装置运动，然后根据实际运动轨迹，对惯性输入装置的性能进行测试。
[0036]基于图1对应的实施例，本发明提出另一实施例。图2是本发明实施例中一种惯性输入装置运动质量的测量终端的结构示意图。所述测量终端包括:参考数据获取单元11、数据获取单元12、数据处理单元13、报告生成14。其中:
(I)所述参考数据获取单元11，用于根据测试项目的选择和测试参数的设置获得测试模式，再通过运动轨迹库的查找获得所述测试模式对应的所述参考运动轨迹数据。所述运动轨迹库，用于存储参考运动轨迹数据其中，所述参考数据获取单元11可包括模式获取模块和模式查找模块；所述模式获取模块，用于根据测试项目的选择和测试参数的设置获得测试模式；所述模式查找模块，用于通过运动轨迹库的查找并获得所述测试模式所对应的所述参考运动轨迹数据。
[0037](2)所述数据获取单元12，用于获取惯性输入装置的运动数据。其中，所述性输入装置的运动数据包括三维空间坐标和/或姿态数据。所述的姿态数据为惯性运动设备所在三维空间上的方向角。其中，获取的惯性输入装置的运动数据来源于控制惯性输入装置的运动而产生的运动数据。所述控制惯性输入装置的运动，可以是手动控制惯性输入装置的运动，也可以是机器自动控制惯性输入装置的运动，还可以是手动和机器控制相互协同控制惯性输入装置的运动，也即所述获取惯性输入装置的运动数据的来源至少包括:手动控制惯性输入装置的运动而产生的运动数据；或通过将所述参考运动轨迹数据转换为控制指令，并将所述控制指令发送至测试平台，所述测试平台将控制指令转换为驱动指令，并根据驱动指令控制机械臂进行运动，再由所述机械臂控制控制惯性输入装置的运动而产生的运动数据。本实施例中的技术方案使得使用者可以利用设备来对惯性输入装置进行重复测试，这不仅保证对惯性输入装置的重复性测试，而且大大提高了测试的效率和精度。
[0038](3)所述数据处理单元13，用于根据获取的所述运动数据进行运算得惯性输入装置的实际运动轨迹数据。其中，所述运动数据可以是轨迹的坐标点，该轨迹的坐标点可以是三维空间上的，也可以是二维平面上的。也即测试平台可以带动惯性输入装置在二维平面上运动，也可以在三维空间上运动。
[0039](4)所述报告生成单元14，用于将所述实际运动轨迹数据与参考运动轨迹数据进行对比，生成惯性输入装置的运动质量分析报告。在一【具体实施方式】中，所述报告生成单元14包括:图形生成模块、图形比对模块和查找模块。所述图形生成模块，用于根据实际运动轨迹数据生成的轨迹图形；所述图形比对模块，用于将实际运动轨迹数据生成的轨迹图形与参考运动轨迹数据的轨迹图形进行对比；所述查找模块，用于在数据库中查找对比分析的结果。本技术方案中，当采用轨迹图形来进行对比分析时，可以将两个进行对比分析的图形放在一起，重合之后观察二者的差异，非常直观。在另一【具体实施方式】中，所述报告生成单元包括:比对模块和计算分析模块；所述比对模块，用于根据实际运动轨迹数据与所述参考运动轨迹数据进行对比；所述计算分析模块，用于计算结果或在数据库中查找对比分析结果。另外，上述两个【具体实施方式】中，还可包括输出模块，用于输出运动质量分析报告。该技术方案不仅可以能生成图形，还能通过图形来进行比较分析，也可以利用数据来比较分析，得到确切的评测数据，分析更精确。其中，所述数据库用于存储包括表格、图形、文字等多种形式的惯性输入装置运动质量的评测数据。评测数据以运动质量分析报告的形式通过显示和/或打印输出，在此没有特殊限制。[0040]本实施例中，当采用机动控制惯性输入装置的运动时，所述的测量终端还可包括一指令生成单元。所述指令生成单元，用于将惯性输入设备被测试项目的参考运动轨迹数据转换为控制指令，并将所述控制指令发送至外部测试平台。其中，所述测试平台，用于将控制指令转换为驱动指令，并根据驱动指令控制机械臂进行运动，再由所述机械臂控制控制惯性输入装置的运动而产生运动数据。其中，所述指令生成单元的具体工作方式为:将所述参考运动轨迹数据转换为控制指令，并将所述控制指令发送至测试平台，所述测试平台将控制指令转换为驱动指令，并根据驱动指令控制机械臂进行运动，再由所述机械臂控制控制惯性输入装置的运动而产生的运动数据。本实施例中的技术方案使得使用者可以利用设备来对惯性输入装置进行重复测试，这不仅保证对惯性输入装置的重复性测试，同时大大提高了测试的效率和精度。
[0041]以下给出一具体全自动的测量终端的使用方式。用户设置参考运动轨迹数据，参考数据获取单元获取惯性输入装置测试项目的参考运动轨迹数据；指令生成单元将惯性输入设备被测试项目的参考运动轨迹数据转换为控制指令，并将所述控制指令发送至外部测试平台；所述测试平台在驱动指令的控制下，控制惯性输入装置的运动，从而产生运动数据；数据处理单元通过有线或无线的传输方式从测试平台上获取一个或多个惯性输入装置所述运动数据(例如所述测试平台上的惯性输入装置通过无线发送装置将所述运动数据发送至惯性输入装置运动质量的测量终端的无线接收器，然后该无线接收器再通过另外一个USB接口将运动数据传入惯性测试平台的运动质量传输到测量终端)；而后，报告生成单元将所述实际运动轨迹与参考运动轨迹进行对比，并在数据库中查找对比分析结果并将惯性输入装置的运动质量分析报告输出。其中，所述运动质量分析报告的内容无特殊限制，可以包括表格、图形、文字等。本测量终端对应的技术方案，实现了对惯性输入装置的自动化控制和检测，从而保证了对惯性输入装置的高效测量和重复性测试。
[0042]本实施例中的所述测试模式包括但不限于光标运动跟随性模式、光标运动漂移性模式、光标运动对称性模式、倾斜补偿实时性模式、多方向倾斜补偿模式、画圆运动拟合性模式、框边误差处理模式、细微运动精确度模式、快速运动收敛性模式、静止状态抖动性模式、运动状态抖动性模式、磁干扰抗拒力模式、三维运动重复性模式、惯性手写特性模式、直线位移补偿度模式、螺旋运动特性模式、直线运动指向性模式、不对称运动特征模式中的一种或多种。具体参考运动轨迹见图1对应的实施例。
[0043]基于图1对应的实施例，本发明提出另一实施例。以下结合体图3、图4和图5对本发明的一种惯性输入装置运动质量的测量系统进行说明，所述系统包括:测量终端1、测试平台2和数据库3。其中:
(I)所述测量终端I，根据测试项目的选择和测试参数的设置获得测试模式，再通过运动轨迹库的查找到测试模式对应的参考运动轨迹数据；通过数据接口获取惯性输入装置的运动数据，根据获取的所述运动数据进行运算得到惯性输入装置的实际运动轨迹数据；将所述实际运动轨迹数据与参考运动轨迹数据进行对比计算，或根据实际运动轨迹数据生成的轨迹图形与所述参考运动轨迹数据的轨迹图形进行对比，直接得到结果或在数据库中查找对比分析结果，生成惯性输入装置的运动质量分析报告；所述惯性输入装置的运动数据包括三维空间坐标和/或姿态数据。
[0044]其中，所述测量终端获取惯性输入装置的运动数据，可以采用手动控制惯性输入装置的运动，也可以采用机器自动控制惯性输入装置的运动，还可以采用手动和机器控制相互协同控制惯性输入装置的运动，也即所述获取惯性输入装置的运动数据的来源至少包括:手动控制惯性输入装置的运动而产生的运动数据；或通过将所述参考运动轨迹数据转换为控制指令，并将所述控制指令发送至测试平台，所述测试平台将控制指令转换为驱动指令，并根据驱动指令控制机械臂进行运动，再由所述机械臂控制控制惯性输入装置的运动而产生的运动数据。本实施例中的技术方案使得使用者可以利用设备来对惯性输入装置进行重复测试。
[0045](2)所述测试平台2，用于将控制指令转换为驱动指令，并根据驱动指令控制机械臂进行运动，再由所述机械臂控制控制惯性输入装置的运动而产生运动数据。其中，所述测量终端1，还用于将惯性输入设备被测试项目的参考运动轨迹数据转换为控制指令，并将所述控制指令发送至外部测试平台。所述测试平台包括:机械臂21、磁干扰器22、控制器23。所述机械臂21，用于固定惯性输入装置并在控制器的控制下进行运动；其中，所述的机械臂21可以采用特制的自动或半自动的机台。所述磁干扰器22，用于根据驱动指令发出磁干扰信号；所述控制器23，用于接收惯性输入装置运动质量的测量终端的控制指令，并控制机械臂21的运动。
[0046]值得说明的是，本实施例中，所述惯性输入装置可安装在测试平台2上或直接由手动控制其运动，惯性输入装置通过有线或无线方式与测量终端相连。所述测试平台2与测量终端I相连，所述测量终端I与测试平台2指令或数据传送可以通过无线方式，也可以通过有线的方式进行传输。测量终端I控制测试平台2运动，测试平台带动惯性输入装置运动，惯性输入装置通过数据接口将实际的运动轨迹数据(三维坐标和/或姿态数据)发送给测量终端。
[0047](3)所述数据库3用于存储惯性输入装置运动质量的评测数据。
[0048]其中，数据库3可包含于测量终端I内，也可以独立于测量终端I外。
[0049](4)所述运动轨迹库4，用于存储参考运动轨迹数据。运动轨迹库4可以包含于测量终端I中，也即用户可以通过测量终端I的人机界面选择运动轨迹库4中的数据。运动轨迹库4也可以为存储独立于测量终端I外，与测量终端I连接，用户将需要测试的运动轨迹库4中的数据发送给测量终端I。本技术方案中，用户可以通过选择惯性输入装置的参考运动轨迹的种类或模式，测量终端根据用户选择的模式进行工作。
[0050]本实施例中的上述技术方案中，当采用全自动化方式进行工作时，所述测量系统的工作方式为:确定测试项目；测量终端I根据测试项目的选择和测试参数的设置获得测试模式，再通过运动轨迹库查找获得所述参考运动轨迹数据；所述测量终端I将被测试项目的参考运动轨迹数据转换为控制指令，并将控制指令发给测试平台2 ;所述测试平台2将控制指令转换为驱动指令，并根据驱动指令控制机械臂进行运动，再由所述机械臂控制控制惯性输入装置的运动而产生运动数据；测量终端I获取惯性输入装置的运动数据，进行计算得实际运动轨迹数据，并将参考运动轨迹数据进行对比，其具体为:测量终端根据实际运动轨迹数据生成的轨迹图形与所述参考运动轨迹数据的轨迹图形进行对比，或根据实际运动轨迹数据与所述参考运动轨迹数据进行对比；生成惯性输入装置的运动质量分析报
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[0051]所述测试模式包括但不限于光标运动跟随性模式数据、倾斜补偿实时性模式数据、多方向倾斜补偿模式数据、画圆运动拟合性模式数据、细微运动精确度模式数据、快速运动收敛性模式数据、光标运动漂移性模式数据、直线位移补偿度模式数据、磁干扰抗拒力模式数据、三维运动重复性模式数据、静止状态抖动性模式数据、运动状态抖动性模式数据、惯性手写特性模式数据、螺旋运动特性模式数据、框边误差处理模式数据、直线运动指向性模式数据、光标运动对称性模式数据和不对称运动特征模式数据中的一种多几种。
[0052]通过上述实施例的描述，本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分流程，是可以通过程序来指令相关的硬件来完成，所述的程序可存储于可读取介质中，该程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，所述的存储介质可为CPU、芯片、磁碟、光盘、ROM、RAM、FLASH、U盘等。其中，所述的惯性输入装置运动质量的测量终端可以为含有CUP的装置，比如计算机、芯片。
[0053]上述仅为本发明的较佳实施例，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所做的任何修改、等同替换和修改等，均应包含在本发明保护的范围之内。
【权利要求】
1.一种惯性输入装置运动质量的测量方法，其特征在于，包括以下步骤: 获取惯性输入装置测试项目的参考运动轨迹数据； 控制惯性输入装置的运动，并获取惯性输入装置的运动数据，所述惯性输入装置的运动数据包括三维空间坐标和/或姿态数据； 根据获取的所述运动数据进行运算得惯性输入装置的实际运动轨迹数据； 将所述实际运动轨迹数据与参考运动轨迹数据进行对比，生成惯性输入装置的运动质量分析报告。
2.根据权利要求1所述的惯性输入装置运动质量的测量方法，其特征在于，所述获取测试项目的参考运动轨迹数据具体为: 根据测试项目的选择和测试参数的设置获得测试模式，再通过运动轨迹库的查找获得所述测试模式对应的所述参考运动轨迹数据。
3.根据权利要求2所述的惯性输入装置运动质量的测量方法，其特征在于，所述测试模式包括:光标运动跟随性模式、光标运动漂移性模式、光标运动对称性模式、倾斜补偿实时性模式、多方向倾斜补偿模式、画圆运动拟合性模式、框边误差处理模式、细微运动精确度模式、快速运动收敛性模式、静止状态抖动性模式、运动状态抖动性模式、磁干扰抗拒力模式、三维运动重复性模式、惯性手写特性模式、直线位移补偿度模式、螺旋运动特性模式、直线运动指向性模式、不对称运动特征模式中的一种或多种。
4.根据权利要求1所述的惯性输入装置运动质量的测量方法，其特征在于，所述获取惯性输入装置的运动数据的来源包括: 手动控制惯性输入装置的运动而产生的运动数据；或 通过将所述参考运动轨迹数据转换为控制指令，并将所述控制指令发送至测试平台，所述测试平台将控制指令转换为驱动指令，并根据驱动指令控制机械臂进行运动，再由所述机械臂控制控制惯性输入装置的运动而产生的运动数据。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的惯性输入装置运动质量的测量方法，其特征在于，所述将所述实际运动轨迹数据与参考运动轨迹数据进行对比，生成惯性输入装置惯性输入装置的运动质量分析报告具体包括以下步骤: 根据实际运动轨迹数据生成的轨迹图形，与所述参考运动轨迹数据生成的轨迹图形进行对比；或 根据实际运动轨迹数据与所述参考运动轨迹数据进行对比； 计算结果或在数据库中查找对比分析结果，并输出运动质量分析报告。
6.一种惯性输入装置运动质量的测量终端，其特征在于，所述终端包括:参考数据获取单元、数据获取单元、数据处理单元和报告生成单元； 所述参考数据获取单元，用于获取惯性输入装置测试项目的参考运动轨迹数据； 所述数据获取单元，用于获取惯性输入装置的运动数据；所述惯性输入装置的运动数据包括三维空间坐标和/或姿态数据； 所述数据处理单元，用于根据获取的所述运动数据进行运算得惯性输入装置的实际运动轨迹数据； 所述报告生成单元，用于将所述实际运动轨迹数据与参考运动轨迹数据进行对比，生成惯性输入装置的运动质量分析报告。
7.根据权利要求6所述的惯性输入设备运动质量的测量终端，其特征在于，所述的测量终端还包括:指令生成单元； 所述指令生成单元，用于将惯性输入设备被测试项目的参考运动轨迹数据转换为控制指令，并将所述控制指令发送至外部测试平台； 所述测试平台，用于将控制指令转换为驱动指令，并根据驱动指令控制机械臂进行运动，再由所述机械臂控制控制惯性输入装置的运动而产生运动数据。
8.根据权利要求6所述的惯性输入装置运动质量的测量终端，其特征在于，所述参考数据获取单元包括模式获取模块和模式查找模块； 所述模式获取模块，用于根据测试项目的选择和测试参数的设置获得测试模式； 所述模式查找模块，用于通过运动轨迹库的查找并获得所述测试模式所对应的所述参考运动轨迹数据。
9.根据权利要求8所述的惯性输入装置运动质量的测量终端，其特征在于，所述测试模式包括:光标运动跟随性模式、光标运动漂移性模式、光标运动对称性模式、倾斜补偿实时性模式、多方向倾斜补偿模式、画圆运动拟合性模式、框边误差处理模式、细微运动精确度模式、快速运动收敛性模式、静止状态抖动性模式、运动状态抖动性模式、磁干扰抗拒力模式、三维运动重复性模式、惯性手写特性模式、直线位移补偿度模式、螺旋运动特性模式、直线运动指向性模式、不对称运动特征模式中的一种或多种。
10.根据权利要求6至9中任一项所述的惯性输入装置运动质量的测量终端，其特征在于，所述报告生成单元包括:比对模块和计算分析模块； 所述比对模块，用于根据实际运动轨迹数据生成的轨迹图形与所述参考运动轨迹数据的生成的轨迹图形进行对比， 或用于根据实际运动轨迹数据与所述参考运动轨迹数据进行对比； 所述计算分析模块，用于计算结果或在数据库中查找对比分析结果。
11.一种惯性输入装置运动质量的测量系统，其特征在于，所述系统包括: 测量终端，根据测试项目的选择和测试参数的设置获得测试模式，再通过运动轨迹库的查找到测试模式对应的参考运动轨迹数据；通过数据接口获取惯性输入装置的运动数据，根据获取的所述运动数据进行运算得到惯性输入装置的实际运动轨迹数据；将所述实际运动轨迹数据与参考运动轨迹数据进行对比计算，或根据实际运动轨迹数据生成的轨迹图形与所述参考运动轨迹数据的轨迹图形进行对比，直接得到结果或在数据库中查找对比分析结果，生成惯性输入装置的运动质量分析报告；所述惯性输入装置的运动数据包括三维空间坐标和/或姿态数据； 运动轨迹库，存在于测量终端内部，或存在于外部并与测量终端相连，用于存储测试模式对应的参考运动轨迹数据；所述测试模式包括:光标运动跟随性模式、光标运动漂移性模式、光标运动对称性模式、倾斜补偿实时性模式、多方向倾斜补偿模式、画圆运动拟合性模式、框边误差处理模式、细微运动精确度模式、快速运动收敛性模式、静止状态抖动性模式、运动状态抖动性模式、磁干扰抗拒力模式、三维运动重复性模式、惯性手写特性模式、直线位移补偿度模式、螺旋运动特性模式、直线运动指向性模式、不对称运动特征模式中的一种或多种； 数据库，存在于测量终端内部，或存在于外部并与测量终端相连，用于存储惯性输入装置运动质量的评测数据。
12.根据权利要求11所述的惯性输入装置运动质量的测量系统，其特征在于，所述系统还包括测试平台； 所述测量终端，还用于将惯性输入设备被测试项目的参考运动轨迹数据转换为控制指令，并将所述控制指令发送至外部测试平台； 所述测试平台，用于将控制指令转换为驱动指令，并根据驱动指令控制机械臂进行运动，再由所述机械臂控制控制惯性输入装置的运动而产生运动数据。
13.根据权利要求12所述的惯性输入装置运动质量的测量系统，其特征在于，所述测试平台包括:机械臂、磁干扰器和控制器； 所述控制器，用于接收惯性输入装置运动质量的测量终端的控制指令，并控制机械臂的运动； 所述机械臂，用于固定惯性输入装置并在控制器的控制下进行运动； 所述磁干扰器，用于根据驱动指令发出磁干扰信号。
【文档编号】G01M99/00GK103439127SQ201310302937
【公开日】2013年12月11日 申请日期:2013年7月18日 优先权日:2013年7月18日
【发明者】罗富强 申请人:深圳市宇恒互动科技开发有限公司