CN106691455A - 一种步态分析评价*** - Google Patents

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Abstract

本发明属于步态分析的技术领域，具体涉及一种步态分析评价***；解决的技术问题为：提供一种操作简单、能够分析人体步态特征且适用于跑步机的步态分析评价***；采用的技术方案为：一种步态分析评价***，包括：足底压力采集单元、步态分析单元、步态指导单元和处理单元；本发明适用于保健领域。

Description

一种步态分析评价***
技术领域
本发明属于步态分析的技术领域，具体涉及步态分析评价***。
背景技术
早期量化评估步态手段通常是采用调查填表的方式，这些表格通过设计一些针对性的动作与问题来对患者进行直观考察，并对各项指标进行主观评分，从而建立对疾患严重程度的量化评估，这类量表还是以主观评价为主要手段，因此评价的准确性和稳定性不够理想。
随着传感技术的发展，现在以运动信号测量、特征提取、模式分类为主要手段的客观评价方法逐渐成为主流，该方法对实验条件的要求过于苛刻，需要专门的实验室作为试验场地，而且受试者还要佩戴感光的标注点，实验过程过于繁琐，需要很长的准备时间，并且设备价格昂贵，数据的处理量很大，对实验处理的设备和算法要求很高。
步态分析分为定性分析（目测）和定量分析两大类，前者是医务人员通过目测观察患者的行走过程，并做出大体的分析，此法比较粗略，仅限于定性分析。定量步态分析研究始于19世纪末，早期主要是一些简单的设备辅助分析，常见的如足印法、电子角度计测定法等，20世纪70年代以后定量步态分析发展较快，80年代以后转向采用高速摄像设备的三维步态分析。
该有的方法对实验条件的要求过于苛刻，需要专门的实验室作为试验场地，而且受试者还要佩戴感光的标注点，实验过程过于繁琐，需要很长的准备时间，并且设备价格昂贵，数据的处理量很大，对实验处理的设备和算法要求很高，只能用于科研院所等单位。
发明内容
本发明克服现有技术存在的不足，所要解决的技术问题为：提供一种操作简单、能够分析人体步态特征且适用于跑步机的步态分析评价***。
为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：一种步态分析评价***，包括：
足底压力采集单元：其输出端与处理单元的输入端相连，用于采集人体跑步和行走过程中的步态参数；
步态分析单元：其与处理单元双向连接，用于根据采集的步态参数，分析人体依据该步态所存在的危害性；
步态指导单元：其与处理单元的输出端相连，用于根据步态分析单元的分析结果，得出矫正后的指导步态；
处理单元：用于接收采集到的步态参数后，向所述步态分析单元发送步态分析命令，接收所述步态分析单元回传的分析结果，并将所述分析结果发送给所述步态指导单元。
还包括：
投影显示单元：其与步态指导单元的输出端相连，用于将步态指导单元矫正后的指导步态投影显示在跑步机的跑带上；
后台处理中心：其与足底压力采集单元的输出端相连，用于分析、存储足底压力采集单元采集到的信息。
所述足底压力采集单元包括：
压力传感器单元：其输出端与信号调理单元的输入端相连，用于将采集的人体跑步和行走过程中的地面位置、时间、压力等基础参数；
信号调理单元：其输出端与信息传输单元的输入端相连，用于将采集的基础参数进行信号处理；
信息传输单元：其输出端与后台处理中心相连，用于将信号调理单元处理后的信号处理传输到后台处理中心。
所述压力传感器单元包括柔性阵列压力传感器组。
所述信息传输单元包括有线传输单元和无线传输单元。
所述有线传输单元包括以太网。
所述无线传输单元包括无线WIFI。
本发明与现有技术相比具有以下有益效果：
本发明一种步态分析评价***，包括：足底压力采集单元、步态分析单元、步态指导单元和处理单元，足底压力采集单元采集人体跑步和行走过程中的步态参数通过处理单元传输到步态分析单元，经步态分析单元处理后通过步态指导单元得出指导步态，本发明占地面积小，在跑步机上能够实现，造价低廉，易于存储和搬运。
附图说明
下面结合附图对本发明做进一步详细的说明；
图1为本发明一种步态分析评价***提供的实施例一的结构示意图；
图2为本发明一种步态分析评价***提供的实施例二的结构示意图；
图3为本发明一种步态分析评价***提供的实施例三的结构示意图；
图中：11为足底压力采集单元，110为压力传感器单元，111为信号调理单元，112为信息传输单元，1121为有线传输单元，1122为无线传输单元，12为步态分析单元，13为步态指导单元，14为处理单元，15为投影显示单元，151为投影仪，16为后台处理中心。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例；基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
图1为本发明一种步态分析评价***提供的实施例一的结构示意图，如图1所示，一种步态分析评价***包括：
足底压力采集单元11：其输出端与处理单元14的输入端相连，用于采集人体跑步和行走过程中的步态参数，足底压力采集单元11有效测试区域为1500mm×400mm；
步态分析单元12：其与处理单元14双向连接，用于根据采集的步态参数，分析人体依据该步态所存在的危害性；
步态指导单元13：其与处理单元14的输出端相连，用于根据步态分析单元12的分析结果，得出矫正后的指导步态；
处理单元14：用于接收采集到的步态参数后，向所述步态分析单元12发送步态分析命令，接收所述步态分析单元12回传的分析结果，并将所述分析结果发送给所述步态指导单元13。
本实施例中，足底压力采集单元11采集人体跑步和行走过程中的步态参数，通过处理单元14传输到步态分析单元12，经步态分析单元12处理后通过步态指导单元13得出指导步态，本发明占地面积小，在跑步机上能够实现，造价低廉，易于存储和搬运。
图2为本发明一种步态分析评价***提供的实施例二的结构示意图，如图2所示，在实施例一的基础上，所述一种步态分析评价***还包括：
投影显示单元15：其与步态指导单元13的输出端相连，用于将步态指导单元13矫正后的指导步态投影显示在跑步机的跑带上，所述投影显示单元15包括投影仪151，投影仪可以调整步长、步宽、足旋角度、脚大小等参数；
后台处理中心16：其与足底压力采集单元11的输出端相连，用于分析、存储足底压力采集单元11采集到的信息。
本实施例中，足底压力采集单元11采集人体跑步和行走过程中的步态参数，通过处理单元14传输到步态分析单元12，经步态分析单元12处理后通过步态指导单元13得出指导步态，通过投影显示单元15内的投影仪将图像显示在跑步机跑带上，患者沿着投影图去练习步态，矫正步态，并通过后台处理中心16分析、存储足底压力采集单元11采集到的信息。
图3为本发明一种步态分析评价***提供的实施例三的结构示意图，如图3所示，在实施例一、实施例二的基础上，所述足底压力采集单元11包括：
压力传感器单元110：其输出端与信号调理单元111的输入端相连，用于将采集的人体跑步和行走过程中的地面位置、时间、压力等基础参数，所述压力传感器单元110包括柔性阵列压力传感器组，每三块柔性阵列压力传感器并联为一组传感器组，单块柔性阵列压力传感器的测试区域为500mm×400mm、点阵密度为1点/cm2、量程为1MPa、综合精度：±10%F.S，本***采样频率：100Hz；所述多组传感器组密布排列组合放于跑步带下面，使跑台能连续测量跑步和行走中的地面垂直反作用力、压力中心、压力面积、压力分布、地面位置、时间等基础参数，根据这些基础参数可以计算出运动学和动力学的相关参数，压力传感器单元110能够测出锻炼者在跑步或走路过程中的足底压力，通过将人的足底压力表达出来；
信号调理单元111：其输出端与信息传输单元112的输入端相连，用于将采集的基础参数进行信号处理，所述信号调理单元111包括信号调理电路，所述信号调理电路放置于跑板下面或两边的应急边条内；
信息传输单元112：其输出端与后台处理中心16相连，用于将信号调理单元111处理后的信号处理传输到后台处理中心16，所述信息传输单元112包括有线传输单元1121和无线传输单元1122，所述有线传输单元1121包括以太网，所述无线传输单元1122包括无线WIFI，有线以太网和无线WIFI均与路由器相连，路由器与后台处理中心16采用以太网有线连接。
本发明一种步态分析评价***，通过检测分析人体行走过程中的运动轨迹、地面反力等参数变化，为运动功能障碍的诊断、康复进程评估和治疗方案的确定提供依据，可以从跑台内置的传感器组收集数据，自动分配左、右脚测量数据，快速计算和打印详细、易懂的报告，能将数据输入其他***进行后续分析，并且检测分析人体行走过程中的运动轨迹、地面反力等参数变化，为运动功能障碍的诊断、康复进程评估和治疗方案的确定提供依据。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (7)

1.一种步态分析评价***，其特征在于：包括：
足底压力采集单元（11）：其输出端与处理单元（14）的输入端相连，用于采集人体跑步和行走过程中的步态参数；
步态分析单元（12）：其与处理单元（14）双向连接，用于根据采集的步态参数，分析人体依据该步态所存在的危害性；
步态指导单元（13）：其与处理单元（14）的输出端相连，用于根据步态分析单元（12）的分析结果，得出矫正后的指导步态；
处理单元（14）：用于接收采集到的步态参数后，向所述步态分析单元（12）发送步态分析命令，接收所述步态分析单元（12）回传的分析结果，并将所述分析结果发送给所述步态指导单元（13）。
2.根据权利要求1所述的一种步态分析评价***，其特征在于：还包括：
投影显示单元（15）：其与步态指导单元（13）的输出端相连，用于将步态指导单元（13）矫正后的指导步态投影显示在跑步机的跑带上；
后台处理中心（16）：其与足底压力采集单元（11）的输出端相连，用于分析、存储足底压力采集单元（11）采集到的信息。
3.根据权利要求1所述的一种步态分析评价***，其特征在于：所述足底压力采集单元（11）包括：
压力传感器单元（110）：其输出端与信号调理单元（111）的输入端相连，用于将采集的人体跑步和行走过程中的地面位置、时间、压力等基础参数；
信号调理单元（111）：其输出端与信息传输单元（112）的输入端相连，用于将采集的基础参数进行信号处理；
信息传输单元（112）：其输出端与后台处理中心（16）相连， 用于将信号调理单元（111）处理后的信号处理传输到后台处理中心（16）。
4.根据权利要求3所述的一种步态分析评价***，其特征在于：所述压力传感器单元（110）包括柔性阵列压力传感器组。
5.根据权利要求1所述的一种步态分析评价***，其特征在于：所述信息传输单元（112）包括有线传输单元（1121）和无线传输单元（1122）。
6.根据权利要求5所述的一种步态分析评价***，其特征在于：所述有线传输单元（1121）包括以太网。
7.根据权利要求5所述的一种步态分析评价***，其特征在于：所述无线传输单元（1122）包括无线WIFI。
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