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基于足底壓力測量技術的人體運動意圖判定方法研究
OUTLINE
* Background
* System introduction
* Calculation
* Results
* Conclusion
BACKGROUND
* 平衡功能——處于某種姿勢或穩(wěn)定狀態(tài)下，當運動或受到外力作用時，人體自動調整并維持姿勢的能力
* 足底壓力的變化反應了人體姿勢變化
* 足部結構發(fā)生病變或者解剖特征發(fā)生變化時，人體的平衡功能將受到顯著的影響，足底壓力就會發(fā)生相應的變化
BACKGROUND
BACKGROUND
BACKGROUND
* 集總力和分布力
• 集總力：六維傳感器（ 𝑀𝑍、 𝑀𝑦、 𝑀𝑥、 𝐹𝑧、 𝐹𝑦、 𝐹𝑥）
• 分布力：壓力墊（鋪有60×21的帶狀導體的薄膜）
SYSTEM INTRODUCTION
SYSTEM INTRODUCTION
SYSTEM INTRODUCTION
SYSTEM INTRODUCTION
CALCULATION
* 足底壓力中心（COP）的計算
• 利用集總力數(shù)據(jù)計算COP
• 𝐶𝑂𝑃_𝑋1= 𝑀𝑦 𝐹𝑧
• 𝐶𝑂𝑃_𝑌1= 𝑀𝑋 𝐹𝑍
– D. Lafond, M. Duarte, F. Prince. Comparison of three methods to estimate the center of mass during balance assessment [J]. Journal of Biomechanics 2004, 37: 1421–1426
• 利用分布力數(shù)據(jù)計算COP
• 𝐶𝑂𝑃_𝑋2= 𝑝𝑟𝑒𝑠𝑠𝑢𝑟𝑒 𝑥𝑖, 𝑦𝑖∗ 𝑥𝑖𝑝𝑟𝑒𝑠𝑠𝑢𝑟𝑒 𝑥𝑖, 𝑦𝑖
• 𝐶𝑂𝑃_𝑌2= 𝑝𝑟𝑒𝑠𝑠𝑢𝑟𝑒 𝑥𝑖, 𝑦𝑖∗ 𝑦𝑖𝑝𝑟𝑒𝑠𝑠𝑢𝑟𝑒 𝑥𝑖, 𝑦𝑖
– Tai Ryoon Han, Nam Jong Paik, Min Sik Im. Quantification of the path of center of pressure (COP) using an F-scan in-shoe transducer [J]. Gait and Posture 1999, 10: 248–254.
CALCULATION
* 壓力墊與測力臺系統(tǒng)COP估計一致性評估
RESULT
* 壓力墊與測力臺系統(tǒng)COP估計一致性評估
CONCLUSION
* 利用壓力墊分布力的計算結果與利用測力臺集總力的計算結果具有較高的一致性和相關性
* 壓力墊分布力亦可以準確地反映出人體足底壓力中心的偏移情況，從而為穿戴式人體平衡狀態(tài)評估和判斷運動意圖提供十分有力的支持
* 這種可穿戴式的測量為動態(tài)平衡功能評定及助力行走外骨骼機器人的運動規(guī)劃及控制提供了一種有效的測量手段
人體坐壓測量系統(tǒng)
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