整合力和IMU传感器,开发低成本的便携式步态测量系统,用于下肢
Udomporn Manupibul1, Ratikanlaya Tanthuwapathom1, Wimonrat Jarumethitanont1,2
1Department of Biomedical Engineering, Faculty of Engineering, Mahidol University, Phuttamonthon, Nakhon Pathom, Thailand.
Scientific reports
|June 30, 2023
概括
一个新的便携式步态分析系统使用灵活的力和IMU传感器进行准确的户外测量. 这种低成本的设备有助于早期检测日常生活中的异常行走模式,支持医疗保健应用.
科学领域:
- 生物力学 生物力学
- 可穿戴技术可穿戴技术
- 医学诊断 医学诊断 医学诊断
背景情况:
- 步态分析对于诊断疾病,监测症状和康复至关重要.
- 传统的基于实验室的步态分析方法昂贵,需要专门的设备,并且耗时.
研究的目的:
- 开发一个低成本的,便携式步态测量系统,用于户外,现实世界的应用.
- 为了能够在日常生活中早期检测出异常的步行模式.
主要方法:
- 将灵活的力传感器和惯性测量单元 (IMU) 传感器集成到便携式设备中.
- 测量地面反应力,加速,角速度和下肢关节角度.
- 与商用运动捕捉系统 (Motive-OptiTrack) 和力平台 (MatScan) 相比进行验证.
主要成果:
- 开发的系统在测量步态参数,如地面反应力和关节角度方面表现出高精度.
- 与商业参考系统相比,观察到较强的相关系数.
- 实现了低百分比的错误:运动传感器低于8%,力传感器低于3%.
结论:
- 成功开发了一种具有用户界面的便宜,便携式步态测量设备.
- 该系统适用于非实验室应用,方便日常生活中的步态分析.
- 这项技术通过可访问的步行监控来支持增强的医疗保健应用.
