一个多IMU系统用于评估人类行走动力学平衡使用指南针步态模型

科学领域:

• 生物力学 生物力学
• 可穿戴技术可穿戴技术
• 康复工程 康复工程 康复工程

背景情况:

• 评估动态步行平衡对于识别老年人跌倒风险和康复至关重要.
• 目前的实验室方法对于现实世界,日常生活的场景是不切实际的.

研究的目的:

• 开发和验证一个便携式系统来评估动态步行平衡使用惯性测量单位 (IMU).
• 为日常监测和评估步行平衡提供一种新的技术方法.

主要方法:

• 开发了一个17-IMU系统,从关键的身体部分收集运动数据.
• OpenSim软件用于人类运动重建和步态参数提取.
• 一个改进的指南针步行模式分析了行走的稳定性.

主要成果:

• 该系统在步行周期 (0.158s),步骤长度 (0.025m) 和脚间距 (0.045m) 中表现出高准确度,低RMSE.
• 平衡指标显示与光学运动捕捉器 (RMSE 0.027) 有很好的一致性.
• 该方法有效地识别了在乱行走实验期间的平衡偏差和恢复.

结论:

• 开发的基于IMU的系统为评估步行平衡提供了一种轻量级,灵活和低功耗的解决方案.
• 这种方法提供了一种新的方法,用于对行走稳定性的持续,现实世界的监测.
• 该系统有助于日常跌倒风险评估和优化行走障碍患者的康复.