步态信息测试系统的制作方法
【专利摘要】本实用新型属于光学式运动捕捉领域，尤其涉及一种步态信息测试系统，包括光学三维动作捕捉系统、生物力学测力台、表面肌电测试系统、计算机和行走试验台，所述生物测力台嵌入所述行走试验台内部，所述光学三维动作捕捉系统、所述表面肌电测试系统和所述生物测力台通过有线网络与所述计算机连接。本实用新型的有益效果：采用多台红外线高感度摄像机及相关设备，实现高精度实时三维运动数据的采集，支持实时在线或者离线的运动捕捉、分析，为设计助行器结构和控制系统提供所需精准参考数据。
【专利说明】步态信息测试系统
【技术领域】
[0001]本实用新型属于光学式运动捕捉领域，尤其涉及一种步态信息测试系统。
【背景技术】
[0002]随着人口的增加，中风、脑卒中等脑血管疾病和工伤、车祸、外伤等造成的功能障碍的患者增多，残疾人的数量还会加大。目前有残障人士的家庭占全国家庭总户数的近1/5，动力式助行器相关的康复产品技术的发展将直接影响到占我国近1/5家庭人中病残人和老年群体的健康和生活，与社会发展和稳定休戚相关。
[0003]动力式助行器的设计和研发，需要研究人体在不同的负载方式和不同的负载量下步态失稳后恢复平衡过程中的生物力学特性，分析归纳人的负载情况对行走时-空参数、运动学动力学参数的影响规律，需要采集大量精准数据，耗费时间长，工作量大。
【发明内容】
[0004]为要解决的上述问题，本实用新型提供一种步态信息测试系统。
[0005]本实用新型的技术方案:一种步态信息测试系统，包括光学三维动作捕捉系统、表面肌电测试系统、生物力学测力台、计算机和机行走试验台，所述生物测力台嵌入所述行走试验台内部，所述光学三维动作捕捉系统、所述表面肌电测试系统和所述生物测力台通过有线网络与所述计算机连接。
[0006]所述光学三维动作捕捉系统包括红外线摄像机、转换器、信息转换盒和控制器，所述转换器通过所述信息转换盒与所述控制器连接，进而和所述计算机连接。
[0007]所述表面肌电测试系统包括传感器和遥感肌电分析仪，所述传感器和所述遥感肌电分析仪通过无线网络连接，所述遥感肌电分析仪与所述计算机通过有线网络连接。
[0008]所述生物力学测力台为2台并邻近安装，以保证一个步态周期内左右脚能够分别踏在所述生物力学测力台上。
[0009]所述计算机上安装有运动分析系统，所述运动分析系统是基于Pearson相关性分析方法开发。
[0010]所述行走试验台可调节坡度以及转弯半径。
[0011]所述红外摄像机为10台分为2队每队5台，所述红外摄像机设置在测试者周围均匀分布，所述转换器为2台，所述红外摄像机5台与所述生物力学测力台I台组成I组连接到所述转换器I台。
[0012]所述传感器布设在测试者下肢皮肤表面。
[0013]所述生物力学测力台采集频率为IOOOHz。
[0014]本实用新型有益效果是:采用多台红外线高感度摄像机及相关设备，实现高精度实时三维运动数据的采集，支持实时在线或者离线的运动捕捉、分析，为设计助行器结构和控制系统提供所需精准参考数据。【专利附图】
【附图说明】
[0015]图1是本实用新型的结构示意图。
[0016]图中，1、红外线摄像机，2、转换器，3、信息转换盒，4、控制器，5、传感器，6、遥感肌电分析仪，7、生物力学测力台,8、计算机,9、行走试验台
【具体实施方式】
[0017]下面结合附图1对本实用新型的一种【具体实施方式】做出说明。
[0018]本实用新型涉及一种步态信息测试系统，包括光学三维动作捕捉系统、表面肌电测试系统、生物力学测力台、计算机和机行走试验台，所述生物测力台嵌入所述行走试验台内部，所述光学三维动作捕捉系统、表面肌电测试系统和生物测力台通过有线网络与计算机连接。
[0019]所述光学三维动作捕捉系统包括红外线摄像机1、转换器2、信息转换盒3和控制器4，所述转换器2通过所述信息转换盒3与所述控制器4连接，进而和所述计算机8连接。所述表面肌电测试系统包括传感器5和遥感肌电分析仪6，所述传感器5和所述遥感肌电分析仪6通过无线网络连接，所述遥感肌电分析仪6与所述计算机8通过有线网络连接。所述生物力学测力台7为2台并邻近安装，以保证一个步态周期内左右脚能够分别踏在所述生物力学测力台7上。所述计算机8上安装有运动分析系统，所述运动分析系统是基于Pearson相关性分析方法开发。所述行走试验台9可调节坡度以及转弯半径。所述红外摄像机I为10台分为2队每队5台，所述红外摄像机I设置在测试者周围均匀分布，所述转换器2为2台，5台所述红外摄像机I与I台所述生物力学测力台I的组成I组连接到I台所述转换器。所述传感器5布设在测试者下肢皮肤表面。所述生物力学测力台7采集频率为 IOOOHz ο
[0020]使用例:利用光学三维动作捕捉系统进行正交试验，调整机行走试验台的坡度以及转弯半径，采集人体在各种实验条件下的步速、步频、步长、步态周期和步态时相等参数，同时利用生物力学测力台和表面肌电测试系统，应用计算机上安装的基Pearson相关性分析方法开发的运动分析系统研究各种行走条件对时-空参数、运动学动力学参数的影响规律，提取对助行器结构和控制系统有所参考的数据。
[0021]以上对本实用新型的一个实例进行了详细说明，但所述内容仅为本实用新型的较佳实施例，不能被认为用于限定本实用新型的实施范围。凡依本实用新型申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本实用新型的专利涵盖范围之内。
【权利要求】
1.一种步态信息测试系统，包括光学三维动作捕捉系统、表面肌电测试系统、生物力学测力台、计算机和机行走试验台，所述生物测力台嵌入所述行走试验台内部，所述光学三维动作捕捉系统、所述表面肌电测试系统和所述生物测力台通过有线网络与所述计算机连接。
2.根据权利要求1所述的一种步态信息测试系统，其特征在于所述光学三维动作捕捉系统包括红外线摄像机、转换器、信息转换盒和控制器，所述转换器通过所述信息转换盒与所述控制器连接。
3.根据权利要求1所述的一种步态信息测试系统，其特征在于所述表面肌电测试系统包括传感器和遥感肌电分析仪，所述传感器和所述遥感肌电分析仪通过无线网络连接，所述遥感肌电分析仪与所述计算机通过有线网络连接。
4.根据权利要求1所述的一种步态信息测试系统，其特征在于所述生物力学测力台为2台并邻近安装，以保证一个步态周期内左右脚能够分别踏在所述生物力学测力台上。
5.根据权利要求1所述的一种步态信息测试系统，其特征在于所述计算机上安装有运动分析系统，所述运动分析系统是基于Pearson相关性分析方法开发。
6.根据权利要求1所述的一种步态信息测试系统，其特征在于所述行走试验台可调节坡度以及转弯半径。
7.根据权利要求2所述的一种步态信息测试系统，其特征在于所述红外摄像机为10台分为2队每队5台，所述红外摄像机设置在测试者周围均匀分布，所述转换器为2台，所述红外摄像机5台与所述生物力学测力台I台组成I组连接到所述转换器I台。
8.根据权利要求3所述的一种步态信息测试系统，其特征在于所述传感器布设在测试者下肢皮肤表面。
9.根据权利要求4所述的一种步态信息测试系统，其特征在于所述生物力学测力台采集频率为IOOOHz。
【文档编号】A61B5/11GK203634172SQ201320830113
【公开日】2014年6月11日 申请日期:2013年12月12日 优先权日:2013年12月12日
【发明者】高峰, 吕博 申请人:天津艾萨克科技有限公司