Rukavice se senzory pohybu

Abstract

Bakalářská práce se zabývá vývojem rukavic osazených senzory pohybu. Výsledkem celé práce by mělo být funkční řešení včetně prostorové vizualizace naměřených ohybů prstů, tedy gestikulace rukou uživatele rukavic. Čtenář je nejprve seznámen s teorií komunikace pomocí protokolu Bluetooth Low Energy. V další kapitole jsou vysvětleny jednotlivé aspekty hardwarového návrhu plošných spojů. Další část práce se zabývá softwarovou implementací aplikace pro programovatelný BLE modul umístěný na rukavicích. Pak je uveden základ matematické teorie kvaternionů ve spojení s rotacemi a orientacemi v prostoru, včetně vysvětlení odvození algoritmu pro určení orientace. Dále je vysvětlen způsob implementace vizualizačních skriptů v jazyce Python. V posledních částech práce je uvedeno několik závěrů získaných ze zkoušky funkčnosti rukavic, včetně autorových námětů pro další vývoj.

This bachelor thesis focuses on the development of gloves equipped with motion sensors. The result of this work is supposed to be a functional device including 3D visualisation of measured bending of all fingers, so hand gestures can be determined. First of all, the theory of Bluetooth Low Energy devices is presented.The next chapter contains an explanation of hardware design details. Then the software implementation for the programmable BLE module is presented. Explanation of the theory of quaternion representation of the rotation and orientation in space for Madgwick's AHRS algorithm can be also found in this work. Python language has been chosen for implementing the visualisation. The thesis is completed with achieved results and ideas for further development.