IMU可以在行走任务中估计部和膝盖的运动范围,但对负载或等级的变化不敏感

科学领域:

• 生物力学 生物力学
• 可穿戴技术是可穿戴的技术.
• 肌肉骨健康 肌肉骨健康

背景情况:

• 在实验室之外估计下肢机制对于了解现实世界中的伤害至关重要.
• 由于地形和负载,军事人员在行军期间面临高肌肉骨损伤风险.
• 惯性测量单元 (IMU) 为便携式生物机械分析提供了一个潜在的解决方案.

研究的目的:

• 为了验证最小的IMU系统与光学运动捕捉 (OMC) 对下肢动力学进行验证.
• 评估IMU系统对机车运动过程中负载和级别的动力学变化的灵敏度.
• 确定使用IMU用于军事生物力学研究的可行性.

主要方法:

• 在跑步机上行走和跑步时,IMU衍生的动力学与OMC的比较.
• 包括外部负载和不同等级条件.
• 统计参数映射 (SPM) 分析用于比较动力波形.

主要成果:

• 在行走过程中,IMU对部和膝盖运动范围 (ROM) 显示了中度的准确性,但没有跑步.
• 在大多数步行阶段,IMU和OMC动力波形之间发现了显著的差异.
• IMU系统检测到与增加负载相关的动力学变化,但与等级变化无关.

结论:

• 最小的IMU系统可以在步行过程中估计部和膝盖ROM,但不能复制实验室级别的动力波形.
• 在军事环境中,IMU显示出检测负载诱导的动力变化的潜力.
• 需要进一步开发IMU以准确地捕捉各种条件下复杂的下肢机制.