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专业硕士学位论文
（工程硕士）
人手生理性震颤测试关键技术研究




硕士研究生 ：代海洋
指导教师 ：谭定忠 教授
学位级别 ：工程硕士
工程领域 ：机械工程
所在单位 ：机电工程学院
论文提交日期 ：2013 年 5 月
论文答辩日期 ：2013 年 6 月
学位授予单位 ：哈尔滨工程大学
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A Dissertation for the Professional Degree of Master
（Master of Engineering）
Key Technologies Research on Hand
Physiological Tremor Testing




Candidate: Dai Haiyang
Supervisor: Prof. Tan Dingzhong
Academic Degree Applied for: Master of Engineering
Engineering Field : Mechanical Engineering
Date of Submission: May, 2013
Date of Oral Examination: June, 2013
University: Harbin Engineering University
摘 要
生理性震颤是一种有节律不自主的身体运动。在显微操作中，由于操作精度和生
理性震颤振幅相当，操作十分困难。基于主动式的震颤补偿系统原理简单、价格低廉，
需要对震颤进行精确测量。本文基于惯性测量原理设计了一套震颤测试系统，对手臂
震颤进行测量。
震颤测试系统包括信号测量和信号处理两个部分。震颤信号采用无陀螺惯性测量
单元进行测量，解决了光学测量实际应用难和 MEMS 陀螺仪精度低的问题。惯性测量
单元采用 9 加速度计的配置方式，避免求解微分方程组。为了提高测量精度，角速度
的解算采用积分—开方融合算法，解决了积分法求解角速度时误差累计的问题。捷联
矩阵用来实现物理量的坐标系转换，捷联矩阵的求解采用四元数方法，易于在实时系
统上实现。信号处理包括误差分析、震颤信号的提取和建模。对测量系统的误差源进
行了分析，重点对系统性误差和