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工程师利用超宽带技术以实现实时3D运动捕捉

2021-09-29 20:21 · 稿源: cnbeta

来自加州大学圣地亚哥分校的电气工程师已经改进了一种叫做超宽带(UWB)的无线通信技术。UWB是一种已经存在了很长时间的技术,由于在确定设备的位置和运动时与Wi-Fi或蓝牙相比精确度有所提高,近年来已经开始流行起来。该技术还可能实现室内导航和智能仓库等改进,使其随时了解员工和库存的位置。

工程师们认为UWB能做的更有趣的事情之一是为虚拟现实或体育分析进行实时3D运动捕捉。为了实现这些功能,目前的UWB技术必须得到改进。所需的改进是提高运行速度,能够在较低的功率水平下运行,并改进高精度的3D定位。

研究人员开发了一个符合所需标准的UWB系统原型。它的通信延迟只有一毫秒,而且非常省电,使用纽扣电池就可以运行两年多时间。他们开发的新设备还能为静止的物体提供三厘米以内的精确3D位置信息,为运动中的物体提供八厘米以内的信息。

这个新系统被称为Uloc,它从根本上改变了传统UWB系统用于物体定位的流程。传统的UWB系统有两个主要组成部分,包括一个被称为标签的小型跟踪设备和被称为锚的设备。标签连接到你想要追踪的物体上,而锚点则安装在环境中的某个位置,允许检测来自标签的无线电信号。

为了简化典型的UWB系统所使用的过程,研究人员更新了ULoc,使他们的系统只需要向所有的锚点发送一个信号,而不是向每个锚点发送一个单独的信号,每个锚点再将该信号返回给标签。这一变化大大降低了功耗,并使系统变得更快、可扩展。目前,研究人员正在努力为多种应用建立一个端到端的运动捕捉系统,并正在寻找工业合作伙伴。

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