可測(cè)量人體重心軌跡及傾角的智能腰帶設(shè)計(jì).pdf

1、天津大學(xué)碩士學(xué)位論文可測(cè)量人體重心軌跡及傾角的可測(cè)量人體重心軌跡及傾角的智能智能腰帶設(shè)計(jì)腰帶設(shè)計(jì)ADesignofSmartBeltfMeasuringtheBodyCenterofMassTrajectyAngle學(xué)科專業(yè)：信息與通信工程研究生：周麗萍指導(dǎo)教師：劉敬浩副教授天津大學(xué)電子信息工程學(xué)院二零一五年十一月摘要隨著老齡化步伐的加快，居家照護(hù)在醫(yī)療衛(wèi)生服務(wù)中占據(jù)越來(lái)越重要的地位。醫(yī)療模式也將產(chǎn)生重大轉(zhuǎn)變，居家照護(hù)技術(shù)日益受到相關(guān)研

2、究人員的重視。目前居家照護(hù)中很少涉及肢體動(dòng)作的偵測(cè)，但根據(jù)臨床醫(yī)學(xué)表明，很多疾病或身體機(jī)能退化的前期征兆與步態(tài)特征及身體平衡能力有著很強(qiáng)的關(guān)聯(lián)性。在這樣的背景下，提出一款可測(cè)量人體重心軌跡及傾角的智能腰帶，主要用于步態(tài)分析。該腰帶由Xsens公司的加速度傳感器和陀螺儀傳感器組成。它主要用來(lái)測(cè)量人體重心處的加速度值和角速度值，其中角速度值用來(lái)計(jì)算人體步行的傾角變化。為了得到重心軌跡及傾角，需對(duì)加速度值及角速度值進(jìn)行算法處理，主要步驟分為四

3、部分：一是去均值處理，該過(guò)程減小了直流分量對(duì)積分的影響；二是結(jié)合角度值減小傳感器自身重力加速度對(duì)實(shí)際加速度的影響，該過(guò)程減小了重力加速度對(duì)積分的影響；三是利用最小二乘法進(jìn)行曲線擬合，該過(guò)程減小了奇異點(diǎn)對(duì)積分的影響；四是利用復(fù)化梯形法進(jìn)行曲線積分。為了驗(yàn)證算法的正確性，采用角度尺驗(yàn)證角度變化規(guī)律，采用光學(xué)系統(tǒng)（VICON）高精度的運(yùn)動(dòng)捕捉系統(tǒng)進(jìn)行重心軌跡驗(yàn)證。驗(yàn)證結(jié)果表明，通過(guò)腰帶得到的重心軌跡及傾角與光學(xué)系統(tǒng)下的重心軌跡及角度尺的角度變