基于加速度信号的下肢运动功能评价方法

发布时间：2021-10-09 04:14

　　步行是人类最基本的运动方式之一,由骨骼、肌肉以及神经系统协调作用,然而由于正常衰老、神经衰弱性疾病等生理状况的变化会损害神经肌肉系统的一致性,进而降低下肢运动能力甚至形成严重的运动功能障碍。开展运动功能评价方法的研究,对于人体运动学、助残康复以及行走功能重建的定量评估等领域具有重要的应用价值。本文主要研究工作如下:（1）对人体运动步态加速度进行了采集及预处理,包括加速度信号的标定、位姿校正以及消噪处理,保证了用于下肢运动功能评估的步态加速度信息的准确性。（2）针对人体三维运动特征,.引入自相关分析方法计算人体运动过程中前后及垂直轴向的步态对称性和规律性,并讨论了步行速度和单侧下肢负重对人体运动步态的影响。结果表明,步速和下肢负重对下肢运动步态产生独立及交互影响,其中人体垂直轴向受到的影响更大。（3）针对双足交替运动的特点,综合考虑左右侧步态加速度的相位及相似性,引入基于回归原理和特征向量的步态趋势对称性评价方法,并与正常行走和负重行走时的步态对称性和规律性指标进行了对比,趋势对称性指标能更充分地实现双侧下肢运动步态的定量比较与评价。（4）针对不同身体部位步态数据差异的问题,引入基于改进... 

【文章来源】：杭州电子科技大学浙江省

【文章页数】：71 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图１．１，本文围绕下肢运动功能评价展开了研究，具体内容如下：??第１章绪论

步态需要身体各部分之间相互作用、各关节协调运动形成一个复杂的运动链。??Ｉｎｍａｎ等人把人类行走方式比作一个牵线木偶，以一种幽默且具启发示的方式形??象的表述了人体行走步态，如图２．１所示［４４］。??ｗ??图２．１下肢运动步态类比图??由图２．１可以看出，步态具有连续性及重复性，并且具有一定的周期性，通??常把一侧脚跟着地到该侧脚跟再次着地的过程称为一个完整的步态周期。根据人??体足部在步态运动中的位置变化，可以将人体运动步态周期划分为支撑相（Ｓｔａｎｄ??Ｐｈａｓｅ）和摆动相（Ｓｗｉｎｇ?Ｐｈａｓｅ），并且两种状态交替往复形成一个完整的步态周??期。??２．１．１步态模式细分??人体下肢运功具有多样性、复杂性及个体差异性，下肢运动步态周期的支撑??相和摆动相又可以进一步细分成多个模式，如图２．２所示。??８??

步态需要身体各部分之间相互作用、各关节协调运动形成一个复杂的运动链。??Ｉｎｍａｎ等人把人类行走方式比作一个牵线木偶，以一种幽默且具启发示的方式形??象的表述了人体行走步态，如图２．１所示［４４］。??ｗ??图２．１下肢运动步态类比图??由图２．１可以看出，步态具有连续性及重复性，并且具有一定的周期性，通??常把一侧脚跟着地到该侧脚跟再次着地的过程称为一个完整的步态周期。根据人??体足部在步态运动中的位置变化，可以将人体运动步态周期划分为支撑相（Ｓｔａｎｄ??Ｐｈａｓｅ）和摆动相（Ｓｗｉｎｇ?Ｐｈａｓｅ），并且两种状态交替往复形成一个完整的步态周??期。??２．１．１步态模式细分??人体下肢运功具有多样性、复杂性及个体差异性，下肢运动步态周期的支撑??相和摆动相又可以进一步细分成多个模式，如图２．２所示。??８??


本文编号：3425613