[发明专利]一种运动协调能力简便检测系统

说明书

技术领域

本发明属于生物医学信号处理技术，具体涉及利用可穿戴生物传感器技术和信号处理技术，检测被检测者的运动协调能力。

背景技术

运动协调能力指身体各个部分在运动过程中在时间和空间方面相互配合，合理有效地完成动作的能力。运动协调能力是反映身体素质的一个重要方面，尤其在儿童发育期间，运动协调能力直接影响到儿童的行为、学习、运动、社交等各方面。因此，对人群特别是儿童群体进行运动协调能力检测具有重要的现实意义。有别于在医院实施的针对于个别患者的专业检查，在学校、工矿、企事业单位实施的针对于大样本人群的筛查性检测具有巨大的社会价值，对处于成长发育阶段的儿童群体进行早期检测尤其具有意义。本发明的着眼点就是开发一种适合于这样的大样本儿童人群的运动协调能力简便检测系统。

现有的针对于大样本儿童人群的运动协调能力检测主要是根据第四版精神疾病诊断手册DSM-IV，采用发育性协调障碍问卷（DCDQ），或Conners评价量表等问卷量表法由父母、教师分别对测验内容进行问卷式主观评估（张云,3-6岁儿童动作协调能力测试方法与发展特征问题的探讨,西安体育学院学报,27,5,pp.603-606,626，2010；花静，朱美红等，儿童运动协调能力与生长发育水平的关联性研究，中华儿科杂志,49,11，pp.843-847,2011）。由于采用主观评估，上述问卷量表法很难排除主观性。也有一些通过实际运动测验来评估运动协调能力的方法，如儿童运动评定成套测验（MABC），该方法通过让被检测者完成“踮脚走步”、“单手弹/接球”等实际运动来测验其运动协调能力，由检测人员观察被检测者的各项运动完成情况，最终打分进行评估，这样的测验依然很难排除主观性（花静，吴擢春等，儿童运动协调能力成套评估工具的应用性研究，中华流行病学杂志，33,10，pp.1010-1015，2012。）。因此，现有的运动协调能力测验方法都具有相当程度的主观性。

此外，现有的测验方法所采用的问卷式量表法，问卷涉及内容繁多，完成问卷耗时长；问卷完成人需对问卷内容充分理解方能有效回答，对问卷完成人的阅读理解能力有所要求，限制了检测的适用人群；另一个重要的问题是，由于问卷中不可避免地反复涉及对运动协调能力各个方面的评价。通过测验本身，一方面，被检测者极有可能了解到测验目的是为了评估自己的运动协调能力，使得某些运动协调能力存在问题的被检测者产生心理上的抵触、自卑等负面情绪，从而影响测验效果；另一方面，通过被检测者的父母、老师等他人完成问卷，同样会暴露测验目的，可能会造成被检测者个人隐私（即运动协调能力方面可能存在问题）的泄露。

发明内容

现有的运动协调能力检测系统普遍使用问卷量表法，缺乏客观性和隐私保护。本发明利用可穿戴生物传感器技术和信号处理技术，设计出一种新型运动协调能力检测的软硬件系统，该系统检测被检测者的运动协调能力，具有简便、快速、客观、隐私性好等优点。

实现本发明目的的技术解决方案为：基于可穿戴技术，将磁感应、加速度以及角速度传感器集成到被检测者身体之上；设计评估运动协调能力的测验方案和测验指标，获取被检测者运动协调能力数据；通过蓝牙技术，将数据传输到计算机并做信号处理；对被检测者的运动协调能力做出数值化评估，并最终将测验结果可视化。系统由如下几个模块组成：

1）测验模块

测验模块将测验内容在显示器上显示，要求被检测者跟随测验内容完成相应的运动。

2）传感器模块

被检测者跟随测验内容完成相应的运动时，利用传感器模块采集被检测者的运动状态数据。本发明采用3种传感器获取被检测者双手运动轨迹和速度。利用电路集成技术，将各种传感器集成为传感器模块。

3）数据传输模块

在数据传输模块，利用蓝牙无线传输方式，将由传感器模块获得的数据传输至数据分析模块。

4）数据分析模块

基于数据传输模块获得被检测者的运动状态数据，利用相干系数分析被检测者的运动状态。

6）结果显示模块

基于分析结果，将被检测者的运动协调能力数值化、直观化地显示。

本发明相比较现有的运动协调能力检测方法，其显著优点在于：

（1）本方法采用运动跟随的方法进行测验，方式简单易行，检测耗时短。

（2）对被检测者的年龄、教育程度、心理状态等的依赖程度低。

（3）本方法直接采集被检测者的运动数据进行评估，有效避免主观判断带来的主观性，保证了测验结果的客观性。