基于六轴传感器的步态分析系统设计.pdf

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1、2014年第33卷第7期传感器与微系统(TransducerandMicrosystemTechnologies)8基于六轴传感器的步态分析系统设计李秀丰，郭立泉，王计平。，郁磊，方强(1．中国科学院长春光学精密机械与物理研究所，吉林长春130033：2．中国科学院大学，北京100049；3．中国科学院苏州生物医学工程技术研究所医用电子室，江苏苏州215163：4．皇家墨尔本理工大学电气与计算机工程学院，澳大利亚墨尔本3001)摘要：步态分析可以客观、定量地反映偏瘫患者步态的异常，在临床中应用广泛，但多年来一直缺乏多

2、种步态参数综合反映步态异常的方法。步态分析系统通过设计基于六轴数据传感器的数据采集收发模块，对采集到的六轴运动数据用LabVIEW进行处理，得出步长、髋膝关节角度。通过系统测试，对系统的稳定性和精度进行了验证，测试结果表明：该步态分析系统方便快捷，可以很好地对病人的步态的相关参数进行采集和存储，为医生对病人病情的分析提供参考，具有性能稳定、微型、低功耗、成本低、方便便携等特点。关键词：六轴传感器；LabVIEW；步态分析系统中图分类号：R318．5文献标识码：A文章编号：1000-9787(2014)07-0089-

3、03Design0fgaitanalysissystembased0nsix-axissensorLIXiu—feng’，GUOLi-quan，WANGJi—ping，YULei，FANGQiang1．ChangchunInstituteofOptics，FineMechanicsandPhysics，ChineseAcademyofSciences，Changchun130033，China；2．UniversityofChineseAcademyofSciences，BeUing100049，China；3．Su

4、zhouInstituteofBiomedicalEngineeringandTechnology，ChineseAcademyofSciences，Suzhou215163，China；4．SchoolofElectricalandComputerEngineering，TheRoyalMelbourneInstituteofTechnologyUniversity，Melbourne3001，Australia)Abstract：Gaitanalysiscanreflecttheabnormalityofhemi

5、plegicpatientsobjectivelyandquantificationally，itiswidelyusedinhospital，butlackingamethodthatcanreflectmanykindsofgaitparameterssyntheticallyallyearslong．GaitanalysissystemcancollectdataandprocessthemwithLabVIEWbasedondatareceivingandtransmittingmoduleusingsix—

6、axissensor，andstrideandanglesofhipjointandkneecanbecalculatedfromit．Theexperimentshowsthat，thestabilityandprecisionofgaitsystemcanbetested，gaitsystemisofgreatconvenience，andcanfulfilthetaskofcollectingandsavingthegaitparametersofpatients，itcanbeusedasreferencef

7、ordoctorsforanalysisonpatients’illness，inaword，thegaitanaylsissytemhasmanycharacteristics，suchasstability，smallsize，lowpowerconsumption，lowcost，portabilityandSOon．Keywords：six—axissensor；LabVIEW；gaitanalysissystem0引言些问题，然后帮助他们提升成绩；在康复医疗中，可以步态分析是对人类运动功能的综合研究，包括对

8、人类应用步态分析来监护病人的病愈过程；在生物医疗工运动特征的测量、描述和数量的评估。通过步态分析，程中，步态分析已经成为一种基本的辅助方法来识别人的可以识别出步态周期，计算出人类步态的运动学和动力学运动特征。近年来，虚拟现实技术也越来越多的应用到了参数，还有肌电参数。因此，步态分析已经被广泛应用在运步态分析与训练当中，MirelmanA等人的研