基于压力垫系统的人体压力中心估计方法研究.pdf

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1、第27卷第12期传感技术学报V01．27No．122014年12月CHINESEJOURNALOFSENSORSANDACTUATORSDee．2014StudyontheEvaluationofCOPviaPressureInsoleSystemWANGDian，MAOZhiyong，SHAChangyuan，CA1(DynamicMeasurementGroup，SchoolofElectronicInformationandElectricalEngineering，ShanghaiJiaoTongUniversity，Shanghai200

2、240，China)Abstract：ToinvestigatethepossibilityofsubstitutingforceplatformwithpressureinsolesystemintheanalysisofCOPandestablishingawearablestaticequilibriumorsteppingintentionanalysissystem，thisstudymakesathor—onghcomparisonbetweenCOPparametersobtainedwiththepressureinsolesyst

3、emandtheforceplatformrespec—tively．Theexperimentsetisadedicatedlydevelopedintegratedmeasurementsystemwhichincludestwomeasure—mentchannels：pressureinsolechannelandforceplatformchanne1．Thedataoftwochannelsaresynchronouslysam．pledthatensuresthecomparabilityofthetwochannels．Eighte

4、ensubjectsarerecruitedforthedatacollectionandtheinspectingposturesincludebipedaluprightstance，leaning，medio-lateralswingandstandingononeleg．There—suitsofbothchannelswerecomparedviastudenttestandcorrelationanalysis．Itisdemonstratedthattheresultsob—tainedwithpressureinsolesystem

5、agreewellwiththeresultgotwiththeforceplatformandCOPcouldbeestimatedaccuratelyviatheeightpressurecellsplacedunderthefoot．Keywords：centerofpressure；gait；staticbalance；linearregressionEEACC：7230doi：10．3969／j．issn．1004-1699．2014．12．002基于压力垫系统的人体压力中心估计方法研究术王典，毛志勇，沙长源，蔡萍(上海交通大学电子信息与

6、电气工程学院仪器科学与技术系动态检测研究室，上海200240)摘要：为研究压力垫在静态平衡和步态检测两个方面替代测力台的可行性，深入比较了利用压力垫和测力台计算得到的压力中心(COP)的异同。利用了平衡功能综合测力台，其包括测量分布力的压力垫系统和集总力测力台系统；这两个系统同步采样，确保测量结果得以相互比较。18名被试者以双脚直立、倾斜、左右摇晃和单脚站立等站立姿态完成测试。并且通过被试者的步态数据利用线性回归的方法，建立行走中的压力中心坐标与压力敏感单元的模型。通过一检验和相关系数来分析比较两个测量系统得到的结果；并且验证所建立的线性回归模型的

7、准确性。经实验验证，两个系统计算得到的COP具有较高的一致性；分析比对结果表明按足底解剖结构放置8个压敏单元能够较为准确反映压力中心的动摇轨迹。关键词：压力中心；步态；人体静态平衡；线性回归中图分类号：TP212．9文献标识码：A文章编号：1004—1699(2014)12-1596-05研究压力中心COP(CenterofPressure)的动摇价视觉刺激对人体平衡能力的影响J。情况对于进行人体的步态分析和评估平衡能力等方多维测力台通常被视为分析足底压力中心的金面都有着非常重要的意义。通过比较行走时足标准，其通过测得的6个力分量的瞬时值计算出压底

8、压力中心(COP)的运动轨迹，可以评价胫骨截肢力中心，由此评估人体的平衡能力J。但测力台比病人安放义肢后，义肢对正常足造成