动作捕捉首先被用于分析人或动物的运动,后来又被应用于虚拟现实,人机交互等领域。由于技术的进步,分别出现了机械式、电磁式、声学式、光学式、惯性式运动捕捉系统,其中光学式运动捕捉系统是迄今为止应用范围最广的运动捕捉系统,但是由于其设备安装操作复杂且昂贵,正被使用更为简单方便的惯性式运动捕捉系统替代。本文研究的基于MEMS传感器和无线传感器网络的人体运动捕捉系统能够满足人体动作实时捕捉的要求。本文的主要工作有：(1)研究对比了现有的惯性式动作捕捉系统实现方案,并详细分析了其优缺点,设计实现了能够精确捕捉人体骨骼姿态的动作捕捉节点、能够管理并收集动作捕捉节点数据的发射节点以及汇总数据及管理无线网络的汇聚节点,并给出了他们的硬件设计及软件流程。(2)对比分析了现有惯性动作捕捉方案使用的网络系统,讨论了传统无线传感器网络使用在惯性动作捕捉系统上的瓶颈,最终采用了物理层数据速率2Mbit/s的无线射频芯片,设计实现了一种适用于惯性动作捕捉系统的无线传感器网络,经实际实验该网络能够实现100Hz的姿态数据传输频率,并且还给系统扩展留出了足够空间。(3)人体姿态能够实时传输给上位机,经过数据处理并与虚拟人物绑定,能够实时显示现实中人体动作。经过系统搭建并实际测试后表明,本文设计的惯性动作捕捉系统满足了设计需要,系统稳定可靠,具有一定的实际工程应用价值。