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三维空间跟踪定位器

一种能实时地检测活动着的物体在六个自由度上相对于某

空间跟踪定位器或叫三维空间传感器是一种能实时地检测活动着的物体在六个自由度上相对于某个固定物体的数值，即在X、Y、Z坐标上的位置值，以及围绕X、Y、Z轴的旋转值。这种三维空间传感器对被检测的物体必须是无干扰的，也就是说，不论这种传感器是基于何种原理和应用何种技术，它都不应影响被测物体的运动，即俗称为：“非接触式传感器”。在虚拟现实技术中广泛使用的是低频磁场式和超声式传感器。 低频磁场式传感器的低频磁场是由该中传感器的磁场发射器产生的，该发射器有三个正交的天线组成，在接受器内也安装一个正交天线，它被安装在远处的运动物体上，根据接受器所接受到的磁场，可以计算出接受器相对于发射器的位置和方向，并通过通信电缆把数据传送给主计算机。因此，计算机能间接的跟踪运动物体相对于反射器的位置和方向。在虚拟现实环境中，这种传感器常被用来安装在数据手套和头盔显示器上。

在虚拟现实应用中，对空间跟踪定位器的主要的性能要求是：定位精度、位置修改速率和延时、其中定位精度和分辨率不能混淆，前者是指传感器所测出的位置与实际位置的差异，后者是指传感器所能测出的最小位置变化；位置修改速率是指传感器在一秒钟内所能完成的测量次数，延时是指被检测物体的某个动作与传感器测出该动作的时间间隔。如何减少颤抖、漂移、噪音是着类传感器的关键技术，
较有效的技术是使用高性能DSP体系结构，低噪音的差分放大器、高性能的模数转换器、和在接受信道上采用比载频高很多的采样频率等。
与低频磁场式传感器相似，超声波式传感器也由发射器、接受器、和电子部件组成。发射器是由三个三个相距约30厘米的超声扩音器所构成，接受器是有三个相距较近的花筒话筒构成。周期性的刺激每个超声扩音器，由于在室温条件下的声波传送速度是已知的，根据三个超声话筒所接受到的三个超声扩音器周期性的发出的超声波，就可以计算出安装超声话筒的平台相对于安装超声扩音器的平台的位置和方向。
在作用范围较大的情况下，低频磁场十传感器比超声波式传感器有较明显的优点。但当在作用范围内存在磁铁性的物体时，低频磁场式的传感器的精度明显降低。
2023年2月，俄罗斯托木斯克国立控制系统与无线电电子大学正在研发一种非接触式传感器，其可以监测支架状态并收集做完支架手术后血管内的血流参数。
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