在无人监督的户外活动中评估腿加速和时空步行参数的方法

科学领域:

• 生物力学 生物力学
• 人类运动科学科学 人类运动科学
• 地理空间分析的研究.

背景情况:

• 精确测量运动期间的步态和生理反应对于理解人类的表现和受伤风险至关重要.
• 整合像地形这样的环境因素对于人类运动研究中的生态有效性至关重要.
• 现有的方法往往需要复杂的同步,或者对大规模现场研究的可扩展性有限.

研究的目的:

• 引入一种新的,精简的方法来测量时空步态模式,骨加速和心率.
• 将这些生理和运动测量与高分辨率的地理地形特征同步.
• 用公开可用的数据来证明该方法的有效性,这些数据来自大型队列在负载的鲁克游行期间.

主要方法:

• 在户外徒步旅行期间,对218名参与者使用惯性测量单元 (IMU) 和GPS手表.
• 开发了用于传感器数据同步,IMU校准和步态阶段检测 (行走/跑步) 的自定义代码.
• 地理引用的GPS数据与地理信息系统 (GIS) 地图一起,以提取地形变量 (斜率,高度,表面状况).

主要成果:

• 成功地与详细的地形特征同步了高分辨率的步态,加速和心率数据.
• 证明了自动化数据处理,用于高效分析大数据集.
• 验证了该方法在各种地形条件和负载条件中的适用性.

结论:

• 这种方法提供了一种实用且可扩展的方法,用于在现实活动中收集详细的生物机械和生理数据.
• 这种方法有助于分析地形如何影响人类的运动和表现.
• 这种方法可以适应各种人群和地面活动,包括滑雪和步道跑.