上海潤(rùn)欣科技股份有限公司創(chuàng)研社

交流與互動(dòng)：

人與人之間的交流、互動(dòng)，是通過(guò)我們的語(yǔ)言、耳朵、鼻子、眼睛等實(shí)現(xiàn)的，這些都可以看作是傳感器。

互聯(lián)網(wǎng)物聯(lián)網(wǎng)時(shí)代的來(lái)臨使得人類(lèi)的交流采用了新的方式：命令界面 - 圖形用戶(hù)界面 - 多媒體界面 - (VR)虛擬現(xiàn)實(shí) - (AR)增強(qiáng)現(xiàn)實(shí) - (MR)數(shù)字化現(xiàn)實(shí)+虛擬數(shù)字畫(huà)面

人們總是希望機(jī)器更好的完成人類(lèi)復(fù)雜繁瑣的工作，也一直在各種傳感器方面努力研究，追求做到更快，更逼真，更精準(zhǔn)。

傳感器分類(lèi)：

機(jī)器人傳感器主要包括機(jī)器人視覺(jué)、力覺(jué)、觸覺(jué)、接近覺(jué)、距離覺(jué)、姿態(tài)覺(jué)、位置覺(jué)等傳感器?？煞譃閮?nèi)部傳感器和外部傳感器兩大類(lèi)：

內(nèi)部傳感器是以機(jī)器人本身的坐標(biāo)軸來(lái)確定其位置，安裝在機(jī)器人自身中，用來(lái)感知機(jī)器人自己的狀態(tài)，以調(diào)整和控制機(jī)器人的行動(dòng)。內(nèi)部傳感器通常由位置、加速度、速度及壓力傳感器等組成；外部傳感器用于機(jī)器人對(duì)周?chē)h(huán)境、目標(biāo)物的狀態(tài)特征獲取信息，使機(jī)器人和環(huán)境發(fā)生交互作用，從而使機(jī)器人對(duì)環(huán)境有自校正和自適應(yīng)能力。外部傳感器通常包括觸覺(jué)、接近覺(jué)、視覺(jué)、聽(tīng)覺(jué)、嗅覺(jué)和味覺(jué)等傳感器。

AR/VR應(yīng)運(yùn)而生:

VR—Vitual Reality，虛擬現(xiàn)實(shí)，是利用計(jì)算設(shè)備模擬產(chǎn)生一個(gè)三維的虛擬世界，提供用戶(hù)關(guān)于視覺(jué)、聽(tīng)覺(jué)等感官的模擬，有十足的「沉浸感」與「臨場(chǎng)感」。俗話(huà)說(shuō)就是，你看到的所有東西都是計(jì)算機(jī)生成的，都是假的，純虛擬畫(huà)面。典型的輸出設(shè)備就是Oculus Rift、HTC Vive等等。

AR—Augmented Reality，增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)，是虛擬數(shù)字畫(huà)面加上裸眼現(xiàn)實(shí)，被討論最多的AR設(shè)備是Google Glass。

MR——MediatedReality，由“智能硬件之父”多倫多大學(xué)教授SteveMann提出，是數(shù)字化現(xiàn)實(shí)+虛擬數(shù)字畫(huà)面。

2018 年 11 月，西安兒童醫(yī)院利用微軟 HoloLens 輔助完成了兒童顱內(nèi)血管畸形切除手術(shù)。西安兒童醫(yī)院神經(jīng)外科主任表示：在傳統(tǒng)方法中，醫(yī)生在看到二維（2D）片子之后，需要通過(guò)空間想象來(lái)疊加；AR技術(shù)本質(zhì)是影像技術(shù)和影像檢查的重新展現(xiàn)，并且支持軟件加減、疊加，能讓手術(shù)成功率、精確率進(jìn)一步提高。

VR和AR是充分發(fā)揮創(chuàng)造力的科學(xué)技術(shù)，為人類(lèi)的智能擴(kuò)展提供了強(qiáng)有力的手段，對(duì)生產(chǎn)方式和社會(huì)生活產(chǎn)生了巨大的深遠(yuǎn)的影響。隨著技術(shù)的不斷發(fā)展，其內(nèi)容也勢(shì)必將不斷增加,在人工智能、CAD、圖形仿真、虛擬通訊、遙感、娛樂(lè)、模擬訓(xùn)練等許多領(lǐng)域帶來(lái)了革命性的變化。

位置傳感器：眼觀(guān)六路，耳聽(tīng)八方

AR/VR由于是眼鏡形態(tài)，一旦速度太慢、沒(méi)跟上用戶(hù)的運(yùn)動(dòng)速度，就會(huì)使用戶(hù)產(chǎn)生眩暈感，體驗(yàn)感糟糕。這需要一個(gè)效能比較好、高精準(zhǔn)度的陀螺儀及加速傳感器產(chǎn)品來(lái)解決這個(gè)問(wèn)題。Hillcrest 的BNO08X正好就是一款性能很好的軟件搭配硬件的九軸傳感器，使得眼鏡中看到的畫(huà)面非常順暢，用戶(hù)停下來(lái)的時(shí)候，畫(huà)面也不會(huì)搖搖晃晃。

為了顯示精確的畫(huà)面，當(dāng)你環(huán)顧周?chē)鷷r(shí)，頭盔必須以亞毫米級(jí)的精度跟蹤你的頭部運(yùn)動(dòng)。這是通過(guò)各種內(nèi)置傳感器來(lái)實(shí)現(xiàn)的。有了這些傳感器提供的各種數(shù)據(jù)，頭盔就可以實(shí)現(xiàn)真正的“六自由度”，跟蹤頭盔可以跟隨頭部做出的任何運(yùn)動(dòng)。（注：物體在空間具有六個(gè)自由度，即沿x、y、z三個(gè)直角坐標(biāo)軸方向的移動(dòng)自由度和繞這三個(gè)坐標(biāo)軸的轉(zhuǎn)動(dòng)自由度。）

磁力計(jì)可以測(cè)量地球的磁場(chǎng)，因此總是知道“磁北”在哪個(gè)方向。這樣就可以確保它指向的是正確的方向，防止出現(xiàn)“偏移”錯(cuò)誤——即頭盔以為自己朝著某一個(gè)方向時(shí)，其實(shí)朝著的卻是另一個(gè)方向。

加速度計(jì)有幾個(gè)用途，一個(gè)是檢測(cè)重力，讓頭盔知道上方是哪個(gè)方向。智能手機(jī)自動(dòng)轉(zhuǎn)換橫豎屏，靠的就是加速度計(jì)。而且正如它的名字所說(shuō)，它可以測(cè)量沿著一個(gè)軸的加速度，因此它能提供有用的數(shù)據(jù)，讓頭盔知道一個(gè)對(duì)象運(yùn)動(dòng)的速度。

陀螺儀可以跟蹤沿著一條軸的微小偏移（例如你稍微傾斜頭部或點(diǎn)頭的時(shí)候），來(lái)提供更精確的物體旋轉(zhuǎn)信息。三星Gear VR沒(méi)有采用更先進(jìn)的紅外跟蹤方法，而是使用了慣性測(cè)量單元（IMU），它是集磁力計(jì)、加速度計(jì)和陀螺儀為一體的“多合一”設(shè)備。與大多數(shù)智能手機(jī)不同的是，這個(gè)IMU是專(zhuān)門(mén)用來(lái)減少滯后現(xiàn)象和改善頭部跟蹤性能的。還有產(chǎn)生3D音頻的耳機(jī)，這樣游戲就可以添加相對(duì)于你的位置的音頻提示，讓你可以聽(tīng)到好像是來(lái)自后面、上面，甚至下面的聲音。

BNO085 九軸傳感器+融合算法：

智能魔戒，智能手套等產(chǎn)品憑借多重觸控界面和慣性傳感器，可輕易識(shí)別并檢測(cè)用戶(hù)的手指動(dòng)作和手臂動(dòng)作，輕松操控身邊各種電子設(shè)備，并提供諸如遙控、鼠標(biāo)、觸控板、以及增強(qiáng)/虛擬現(xiàn)實(shí)設(shè)備控制器的功能，為用戶(hù)帶來(lái)強(qiáng)大的操控體驗(yàn)，徹底將人們從顯示屏或攝像機(jī)面前解放出來(lái)。隨著AR、VR和MR等沉浸式技術(shù)正在快速發(fā)展，一定程度上改變了消費(fèi)者、企業(yè)與數(shù)字世界的互動(dòng)方式。用戶(hù)期望更大程度上從2D界面轉(zhuǎn)移到更身臨其境的3D世界，從3D捕捉更豐富、更平滑的圖景，從3D獲得新的體驗(yàn)。影響面包括商業(yè)、店內(nèi)體驗(yàn)、聊天機(jī)器人、虛擬助理、區(qū)域規(guī)劃、監(jiān)控等，人們將從只使用語(yǔ)言的功能升級(jí)到包含視覺(jué)元素在內(nèi)的全方位體驗(yàn)。AR將超越VR，并滿(mǎn)足用戶(hù)的需求。

BNO08X將Hillcrest Labs專(zhuān)有高性能MotionEngine處理軟件，以及加速度計(jì)、磁力計(jì)、陀螺儀、低功耗32位ARM Cortex MO＋MCU等封裝在一個(gè)系統(tǒng)中,支持增強(qiáng)型傳感器融合算法，特別適用于VR/AR和3D音頻領(lǐng)域。運(yùn)行 Hillcrest 的 SH-2 固件,它包含的MotionEngine? 軟件提供復(fù)雜的信號(hào)處理算法來(lái)處理傳感器數(shù)據(jù)，并提供精確的實(shí)時(shí) 3D 定位、航向、校準(zhǔn)加速度和校準(zhǔn)角速度以及更多高級(jí)上下文輸出。不僅如此，Hillcrest最高質(zhì)量控制器方位和位置跟蹤的 6DOF IMU解決方案，即便控制器位于攝像頭視野范圍外，BNO08X也能從控制器和頭顯中獲取精準(zhǔn)的位置。BNO08X使用SHTP (傳感器集線(xiàn)器傳輸協(xié)議)為UART-RVC以外的所有接口（SPI,IIC,UART-SHTP）樣式進(jìn)行通信, SHTP提供了一種在BNO08X和支持多通道的主機(jī)之間傳遞數(shù)據(jù)的方法。對(duì)于需要高動(dòng)態(tài)精度、低延遲和上下文/事件分類(lèi)功能的應(yīng)用，建議使用BNO085。