步態信息測試系統的制作方法
【專利摘要】本實用新型屬于光學式運動捕捉領域，尤其涉及一種步態信息測試系統，包括光學三維動作捕捉系統、生物力學測力臺、表面肌電測試系統、計算機和行走試驗臺，所述生物測力臺嵌入所述行走試驗臺內部，所述光學三維動作捕捉系統、所述表面肌電測試系統和所述生物測力臺通過有線網絡與所述計算機連接。本實用新型的有益效果：采用多臺紅外線高感度攝像機及相關設備，實現高精度實時三維運動數據的采集，支持實時在線或者離線的運動捕捉、分析，為設計助行器結構和控制系統提供所需精準參考數據。
【專利說明】步態信息測試系統
【技術領域】
[0001]本實用新型屬于光學式運動捕捉領域，尤其涉及一種步態信息測試系統。
【背景技術】
[0002]隨著人口的增加，中風、腦卒中等腦血管疾病和工傷、車禍、外傷等造成的功能障礙的患者增多，殘疾人的數量還會加大。目前有殘障人士的家庭占全國家庭總戶數的近1/5，動力式助行器相關的康復產品技術的發展將直接影響到占我國近1/5家庭人中病殘人和老年群體的健康和生活，與社會發展和穩定休戚相關。
[0003]動力式助行器的設計和研發，需要研究人體在不同的負載方式和不同的負載量下步態失穩后恢復平衡過程中的生物力學特性，分析歸納人的負載情況對行走時-空參數、運動學動力學參數的影響規律，需要采集大量精準數據，耗費時間長，工作量大。
【發明內容】
[0004]為要解決的上述問題，本實用新型提供一種步態信息測試系統。
[0005]本實用新型的技術方案:一種步態信息測試系統，包括光學三維動作捕捉系統、表面肌電測試系統、生物力學測力臺、計算機和機行走試驗臺，所述生物測力臺嵌入所述行走試驗臺內部，所述光學三維動作捕捉系統、所述表面肌電測試系統和所述生物測力臺通過有線網絡與所述計算機連接。
[0006]所述光學三維動作捕捉系統包括紅外線攝像機、轉換器、信息轉換盒和控制器，所述轉換器通過所述信息轉換盒與所述控制器連接，進而和所述計算機連接。
[0007]所述表面肌電測試系統包括傳感器和遙感肌電分析儀，所述傳感器和所述遙感肌電分析儀通過無線網絡連接，所述遙感肌電分析儀與所述計算機通過有線網絡連接。
[0008]所述生物力學測力臺為2臺并鄰近安裝，以保證一個步態周期內左右腳能夠分別踏在所述生物力學測力臺上。
[0009]所述計算機上安裝有運動分析系統，所述運動分析系統是基于Pearson相關性分析方法開發。
[0010]所述行走試驗臺可調節坡度以及轉彎半徑。
[0011]所述紅外攝像機為10臺分為2隊每隊5臺，所述紅外攝像機設置在測試者周圍均勻分布，所述轉換器為2臺，所述紅外攝像機5臺與所述生物力學測力臺I臺組成I組連接到所述轉換器I臺。
[0012]所述傳感器布設在測試者下肢皮膚表面。
[0013]所述生物力學測力臺采集頻率為IOOOHz。
[0014]本實用新型有益效果是:采用多臺紅外線高感度攝像機及相關設備，實現高精度實時三維運動數據的采集，支持實時在線或者離線的運動捕捉、分析，為設計助行器結構和控制系統提供所需精準參考數據。【專利附圖】
【附圖說明】
[0015]圖1是本實用新型的結構示意圖。
[0016]圖中，1、紅外線攝像機，2、轉換器，3、信息轉換盒，4、控制器，5、傳感器，6、遙感肌電分析儀，7、生物力學測力臺,8、計算機,9、行走試驗臺
【具體實施方式】
[0017]下面結合附圖1對本實用新型的一種【具體實施方式】做出說明。
[0018]本實用新型涉及一種步態信息測試系統，包括光學三維動作捕捉系統、表面肌電測試系統、生物力學測力臺、計算機和機行走試驗臺，所述生物測力臺嵌入所述行走試驗臺內部，所述光學三維動作捕捉系統、表面肌電測試系統和生物測力臺通過有線網絡與計算機連接。
[0019]所述光學三維動作捕捉系統包括紅外線攝像機1、轉換器2、信息轉換盒3和控制器4，所述轉換器2通過所述信息轉換盒3與所述控制器4連接，進而和所述計算機8連接。所述表面肌電測試系統包括傳感器5和遙感肌電分析儀6，所述傳感器5和所述遙感肌電分析儀6通過無線網絡連接，所述遙感肌電分析儀6與所述計算機8通過有線網絡連接。所述生物力學測力臺7為2臺并鄰近安裝，以保證一個步態周期內左右腳能夠分別踏在所述生物力學測力臺7上。所述計算機8上安裝有運動分析系統，所述運動分析系統是基于Pearson相關性分析方法開發。所述行走試驗臺9可調節坡度以及轉彎半徑。所述紅外攝像機I為10臺分為2隊每隊5臺，所述紅外攝像機I設置在測試者周圍均勻分布，所述轉換器2為2臺，5臺所述紅外攝像機I與I臺所述生物力學測力臺I的組成I組連接到I臺所述轉換器。所述傳感器5布設在測試者下肢皮膚表面。所述生物力學測力臺7采集頻率為 IOOOHz ο
[0020]使用例:利用光學三維動作捕捉系統進行正交試驗，調整機行走試驗臺的坡度以及轉彎半徑，采集人體在各種實驗條件下的步速、步頻、步長、步態周期和步態時相等參數，同時利用生物力學測力臺和表面肌電測試系統，應用計算機上安裝的基Pearson相關性分析方法開發的運動分析系統研究各種行走條件對時-空參數、運動學動力學參數的影響規律，提取對助行器結構和控制系統有所參考的數據。
[0021]以上對本實用新型的一個實例進行了詳細說明，但所述內容僅為本實用新型的較佳實施例，不能被認為用于限定本實用新型的實施范圍。凡依本實用新型申請范圍所作的均等變化與改進等，均應仍歸屬于本實用新型的專利涵蓋范圍之內。
【權利要求】
1.一種步態信息測試系統，包括光學三維動作捕捉系統、表面肌電測試系統、生物力學測力臺、計算機和機行走試驗臺，所述生物測力臺嵌入所述行走試驗臺內部，所述光學三維動作捕捉系統、所述表面肌電測試系統和所述生物測力臺通過有線網絡與所述計算機連接。
2.根據權利要求1所述的一種步態信息測試系統，其特征在于所述光學三維動作捕捉系統包括紅外線攝像機、轉換器、信息轉換盒和控制器，所述轉換器通過所述信息轉換盒與所述控制器連接。
3.根據權利要求1所述的一種步態信息測試系統，其特征在于所述表面肌電測試系統包括傳感器和遙感肌電分析儀，所述傳感器和所述遙感肌電分析儀通過無線網絡連接，所述遙感肌電分析儀與所述計算機通過有線網絡連接。
4.根據權利要求1所述的一種步態信息測試系統，其特征在于所述生物力學測力臺為2臺并鄰近安裝，以保證一個步態周期內左右腳能夠分別踏在所述生物力學測力臺上。
5.根據權利要求1所述的一種步態信息測試系統，其特征在于所述計算機上安裝有運動分析系統，所述運動分析系統是基于Pearson相關性分析方法開發。
6.根據權利要求1所述的一種步態信息測試系統，其特征在于所述行走試驗臺可調節坡度以及轉彎半徑。
7.根據權利要求2所述的一種步態信息測試系統，其特征在于所述紅外攝像機為10臺分為2隊每隊5臺，所述紅外攝像機設置在測試者周圍均勻分布，所述轉換器為2臺，所述紅外攝像機5臺與所述生物力學測力臺I臺組成I組連接到所述轉換器I臺。
8.根據權利要求3所述的一種步態信息測試系統，其特征在于所述傳感器布設在測試者下肢皮膚表面。
9.根據權利要求4所述的一種步態信息測試系統，其特征在于所述生物力學測力臺采集頻率為IOOOHz。
【文檔編號】A61B5/11GK203634172SQ201320830113
【公開日】2014年6月11日 申請日期:2013年12月12日 優先權日:2013年12月12日
【發明者】高峰, 呂博 申請人:天津艾薩克科技有限公司