基于双Micro:bit三轴磁力计的关节臂运动追踪问题求助

设备配置 #

• 使用两块带三轴磁力计、加速度计的Micro:bit追踪人体手臂运动，当前仅启用磁力计
• 第一块固定在肱二头肌：铜接口朝向肘部，z轴指向手臂内侧；自身坐标系中，-y向量对应肩→肘方向
• 第二块固定在前臂：z轴同样指向手臂内侧；自身坐标系中，-y向量对应肘→手掌方向

实现思路 #

每块设备的磁力计输出自身坐标系下的北向向量，通过以下步骤转换坐标系：

1. 将第二块的北向向量投影到其自身的yz平面
2. 计算该投影向量与第二块自身-y向量的夹角
3. 用上述夹角旋转第一块北向向量的yz投影，得到第二块-y向量在第一块坐标系中的表示

异常现象 #

• 手臂完全伸直时，计算出的前臂向量存在轻微倾斜
• 手臂弯曲过程中，向量夹角的变化速度为实际角度变化的2倍：实际弯曲90°时，计算得到的夹角约为190~200°
• 不同测试场景下，计算结果存在不一致性

请求协助 #

不确定问题出在代码逻辑、几何推导错误，还是整体追踪方案不可行，恳请协助排查完整代码问题。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者sbb