使用超宽带雷达捕捉不对称地上的行走过程中的步态参数:一项初步研究

科学领域:

• 生物医学工程 生物医学工程
• 传感器技术 传感器技术
• 步态分析 步态分析

背景情况:

• 步行分析对于诊断运动障碍至关重要.
• 目前的方法可能很繁,或缺乏不引人注目.
• 超宽带 (UWB) 雷达为非接触式步行监控提供了潜力.

研究的目的:

• 评估UWB雷达传感器的部署能力,以检测和分析不对称移动期间的步态模式.
• 评估UWB雷达在量化步态不对称性的准确性.
• 确定系统能够区分不同程度的步行障碍的能力.

主要方法:

• 十名身体健康的参与者用膝盖支架走了一条6米长的路径,带有诱导的不对称性.
• 六个UWB雷达传感器捕获了步态数据.
• 一个信号处理框架使用范围-多普勒-时间表示法提取了七个时空步行参数.
• 步行不对称的量化使用步进时间对称比率.
• 结果与运动捕捉系统进行了验证.

主要成果:

• 与移动捕捉相比,基于雷达的步态参数估计准确度为88.2-98.8%.
• 步骤时间对称比率以95.6±2.8%的准确度被捕获.
• 该UWB雷达系统有效地区分了不同的步行障碍水平.

结论:

• 商用UWB雷达传感器可用于准确的步态分析.
• 该系统可以在家中不显眼地监测步态障碍和不对称性.
• 这项技术可以帮助描述步态和提取脆弱性生物标志物.