一个低成本的仪器鞋系统,用于基于足部平板压力数据的步行阶段检测

科学领域:

• 生物力学 生物力学
• 可穿戴技术可穿戴技术
• 传感器系统 传感器系统

背景情况:

• 步行阶段检测对于诊断和治疗运动障碍至关重要.
• 现有的系统通常是昂贵的,重的,或缺乏可移植性,用于现实世界的应用.
• 需要可访问,准确的步态分析工具,用于临床和家庭使用.

研究的目的:

• 开发和评估一个低成本的,便携式仪器鞋系统,用于精确的步态相位检测.
• 评估系统在各种行走条件下识别关键姿势子阶段的准确性.
• 为了使方便,广泛的日常生活活动数据收集用于康复.

主要方法:

• 使用Velostat导电共聚合物构建了一个带有174个传感器单元的仪器鞋.
• 实施了零潜力方法,以减轻传感器阵列中的交叉通话.
• 开发了一个定制的算法,用于步行事件和相位检测,包括初始接触,平脚和推开.
• 进行了直线行走和转向行走的实验,以验证系统性能与参考测量相比.

主要成果:

• 仪器鞋系统实现了直线行走的平均绝对时间差异为45-58毫秒,转动行走的平均时间差异为51-77毫秒.
• 性能与现有的最先进的步态分析方法可比.
• 该系统证明可靠地检测了关键的步态子阶段.

结论:

• 拟议的低成本,便携式仪器鞋系统提供准确的步态相位检测.
• 这项技术在家庭医疗保健机构中促进了方便的步态监测.
• 它支持广泛的活动数据收集,有助于为运动障碍患者制定有效的康复策略.