步态分析使用从两个连接到下腿的传感器获得的行走产生的加速
Ayuko Saito1, Natsuki Sai2, Kazutoshi Kurotaki1
1Department of Mechanical Science and Engineering, Kogakuin University, 2665-1 Nakanomachi, Hachioji 192-0015, Tokyo, Japan.
Sensors (Basel, Switzerland)
|July 30, 2025
概括
这项研究引入了一种新的步态分析方法,使用下腿上的惯性传感器. 它准确地分离了行走运动加速度,以改善步态评估.
科学领域:
- 生物力学 生物力学
- 可穿戴技术可穿戴技术
- 传感器融合式传感器
背景情况:
- 惯性传感器提供便携式步态分析,但难以区分运动与重力.
- 加速度计数据被引力加速污染,随着传感器的方向而变化.
研究的目的:
- 开发一种步态分析方法,从传感器数据中分离出特定于步行的加速度.
- 为了提高步态评估的准确性,使用安装在下腿上的惯性传感器.
主要方法:
- 传感器融合了陀螺仪,加速度计和磁力计数据,以估计传感器的位置.
- 使用传感器融合和陀螺仪输出计算引力,离心和触角加速.
- 通过从加速度计数据中去除引力,离心和接触元件来确定转换加速度.
主要成果:
- 成功地从下腿传感器中分离了引力,离心,接触和转换加速组件.
- 该方法提供了只能归因于步行运动的加速组件.
- 展示了一种提取纯运动相关加速用于步态分析的方法.
结论:
- 开发的方法准确地捕捉了行走运动的加速,不包括重力效应.
- 这种技术提高了使用可穿戴惯性传感器精确评估步态的潜力.
- 该方法预计将推进便携式和准确的步态分析领域.
