【摘要】：步行需要大腦、小腦、脊髓神經(jīng)以及下肢的多塊肌肉和多個(gè)關(guān)節(jié)的參與和密切協(xié)調(diào),任意一個(gè)環(huán)節(jié)出現(xiàn)問題都會(huì)導(dǎo)致行走功能出現(xiàn)異常,并且表現(xiàn)形式都不一樣,比如小腦或前庭功能受損患者常會(huì)出現(xiàn)全身運(yùn)動(dòng)不協(xié)調(diào)、搖擺不穩(wěn)的醉漢步態(tài)。通過分析人體步態(tài),可以輔助醫(yī)生準(zhǔn)確的診斷出患者行走功能的受損程度并提出個(gè)性化的恢復(fù)方案。現(xiàn)階段,在臨床上醫(yī)生主要還是通過肉眼觀察患者行走時(shí)的步態(tài),根據(jù)病人的走路狀態(tài)和粗略的分級(jí)方法給出診斷結(jié)果,這種傳統(tǒng)方法非常依賴醫(yī)生的經(jīng)驗(yàn)并且無法建立統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn);在條件先進(jìn)的醫(yī)院可以使用三維步態(tài)分析儀。三維步態(tài)分析儀的優(yōu)點(diǎn)是能夠全面獲取步態(tài)信息并給出全面、準(zhǔn)確、可靠的步態(tài)參數(shù),不過由于其價(jià)格很高且需要專業(yè)的人員來操作導(dǎo)致無法大范圍推廣。從能夠得到定量的步態(tài)參數(shù)和降低使用門檻出發(fā),本文設(shè)計(jì)了一種人體下肢步態(tài)分析系統(tǒng),該系統(tǒng)由數(shù)據(jù)采集設(shè)備和步態(tài)分析軟件構(gòu)成,其中數(shù)據(jù)采集設(shè)備包括7個(gè)數(shù)據(jù)采集節(jié)點(diǎn)和1個(gè)數(shù)據(jù)匯聚節(jié)點(diǎn)。數(shù)據(jù)采集節(jié)點(diǎn)要完成的功能主要包括采集ADI慣性傳感器數(shù)據(jù)并將數(shù)據(jù)打包填入數(shù)據(jù)緩沖區(qū),通過W5500以太網(wǎng)通訊模塊接收匯聚節(jié)點(diǎn)的命令和通過W5500以太網(wǎng)通訊模塊發(fā)送數(shù)據(jù)緩沖區(qū)的數(shù)據(jù)給數(shù)據(jù)匯聚節(jié)點(diǎn)。數(shù)據(jù)匯聚節(jié)點(diǎn)要完成的功能主要包括響應(yīng)按鍵事件,根據(jù)所按按鍵的不同控制采集過程的開始和停止,在Micro SD卡中創(chuàng)建BIN文件并將通過W5500以太網(wǎng)通訊模塊接收的數(shù)據(jù)采集節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)到Micro SD卡中相應(yīng)文件名的BIN文件中。數(shù)據(jù)采集結(jié)束后使用讀卡器將Micro SD卡插入PC機(jī),PC機(jī)中的步態(tài)分析軟件讀取Micro SD卡中的原始數(shù)據(jù)并加以計(jì)算和處理得到步態(tài)參數(shù)。最后,為了驗(yàn)證該步態(tài)分析系統(tǒng)的性能,以8名志愿者為測(cè)試對(duì)象,對(duì)每個(gè)志愿者測(cè)試4次,發(fā)現(xiàn)通過步態(tài)分析軟件計(jì)算得到步態(tài)參數(shù)和用卷尺、秒表和測(cè)角儀測(cè)量得到的步態(tài)參數(shù)的差別很小,從而驗(yàn)證了本文設(shè)計(jì)的人體下肢步態(tài)分析系統(tǒng)的有效性。
【學(xué)位授予單位】：大連理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：R318;TP212.9

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2677076