测力平台系统输出压力中心参数的检测及校正

发布时间：2017-09-30 07:49

  本文关键词：测力平台系统输出压力中心参数的检测及校正

  更多相关文章： 测力平台 检测 校正 压力中心 最小二乘 Delaunay三角剖分

【摘要】：足底压力中心是人体生物力学研究的一项重要参考数据。人体双脚的压力中心曲线直接反映了踝肌肉的神经控制和施力模式,对人体运动系统和神经系统疾病的病因诊断和康复有重要意义。本实验室研制了“应变式测力平台系统”,用于人体压力中心运动轨迹的测量。它由COP检测装置、A/D数据采集模块、PC/104模块及软件分析组成。由于生产测力平台的工艺及技术问题,以及随着使用时间的增加、工作环境的变化,测力平台会产生误差,影响测量的准确性。本文针对测力平台测量准确性问题,设计了测力平台检测系统,并对测力平台的误差进行校正,具体研究主要工作如下:第一,测力平台检测系统的软件界面设计,采用最新一代编程语言C#在Microsoft Visual Studio 2010编译环境编写。此界面清晰直观,也更加美观,可以很方便地检测测力平台测量的准确性。此测力平台检测系统的软件界面与SQL Server 2008数据库软件相结合,使得检测试数据都可以保存到数据库。第二,分析测力平台误差产生的原因,根据其标定值与输出值,建立测力平台输出特性模型,利用最小二乘法求解该模型参数得到校正模型。测力平台通过该校正模型校正后,其测量误差小于4 mm。第三,测力平台校正后,发现在测力平台中间区域误差较小,在测力平台边缘区域误差较大。针对这种情况,使用Delaunay三角剖分,对测力平台误差进行插值运算,得出误差在不同位置的分布情况。最后,根据误差的分布对测力平台的输出进行补偿。通过此方法,测力平台测量误差小于1 mm。通过测力平台的检测和校正,测力平台的性能得到了极大的提升,测量精度达到了1 mm,对它的推广及应用提供了重要参考依据。
【关键词】：测力平台 检测 校正 压力中心 最小二乘 Delaunay三角剖分
【学位授予单位】：河北大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TH789
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 第1章 绪论10-15
• 1.1 课题研究背景10-11
• 1.2 研究的目的和意义11-12
• 1.3 国内外研究现状12-13
• 1.4 论文研究内容及结构13-15
• 1.4.1 研究内容13
• 1.4.2 论文结构13-15
• 第2章 测力平台系统构成15-22
• 2.1 硬件构成15-20
• 2.1.1 测力平台描述及COP算法16-17
• 2.1.2 A/D采集模块17-19
• 2.1.3 PC/104模块19-20
• 2.2 软件组成20-21
• 2.3 小结21-22
• 第3章 测力平台输出检测22-32
• 3.1 测力平台标定值和输出值的测量22-23
• 3.2 开发工具介绍23-24
• 3.3 压力中心坐标数据软件实现24-25
• 3.4 测力平台检测系统的设计25-29
• 3.5 数据库的建立及存储29-30
• 3.6 检测结果30-31
• 3.7 小结31-32
• 第4章 测力平台误差分析及校正32-41
• 4.1 误差分析32-33
• 4.2 校正方法33-34
• 4.3 测力平台输出特性校正模型的求解34-35
• 4.4 校正结果与分析35-38
• 4.5 测力平台检验38-40
• 4.6 小结40-41
• 第5章 测力平台校正方法的优化41-50
• 5.1 误差散乱点的插值41
• 5.2 三角剖分与网格优化41-44
• 5.2.1 Voronoi图与三角剖分42-43
• 5.2.2 Delaunay三角剖分的性质43
• 5.2.3 Delaunay三角剖分方法逐点插入算法43-44
• 5.3 基于Delaunay三角剖分的插值算法44-47
• 5.4 校正结果分析47-48
• 5.5 测力平台检验48-49
• 5.6 小结49-50
• 第6章 总结和展望50-52
• 6.1 总结50
• 6.2 展望50-52
• 参考文献52-55
• 附录55-57
• 致谢57-58
• 攻读硕士学位期间发表论文情况58

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本文编号：947002