Orientierungsbestimmung mit Inertialsensoren und Magnetometern auf Basis von Quaternionen

Autor: Stefan Otto

Hochschule: Hochschule Bonn-Rhein-Sieg, Bachelorarbeit 2012

Kurzfassung: Das vom Institut für Arbeitsschutz der Deutschen Gesetzlichen Unfallversicherung (IFA) entwickelte bewegungserfassende Messsystem CUELA1 wird seit über 15 Jahren zur objektiven Ermittlung und wissenschaftlichen Untersuchung von Muskel-Skelett-Belastungen am Arbeitsplatz eingesetzt. In den letzten Jahren wurde eine auf digitalen Gyroskopen und Accelerometern basierende Messeinheit entwickelt, die künftig die mechanischen Elemente des CUELA-Systems ersetzen soll. Zur Verbesserung der Orientierungsbestimmung wurde die Inertialmesseinheit nun um ein Magnetometer erweitert.

Im Rahmen dieser Abschlussarbeit wurde in den bestehenden quaternionenbasierten Algorithmus zur Orientierungsbestimmung die Auswertung der Magnetometermesswerte integriert. Des Weiteren wurde an der Erkennung und Kompensation magnetischer Störfelder gearbeitet sowie ein geeignetes Kalibrierverfahren ermittelt und eine entsprechende Kalibriervorrichtung entworfen.

1 Computerunterstützte Erfassung und Langzeitanalyse von Muskel-Skelett-Belastungen

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