[发明专利]一种膝关节内外侧受力实时分析系统

权利要求书

1.一种膝关节内外侧受力实时分析系统，其特征在于，包括数据采集系统、数据传输系统、多源信号实时分析系统以及客户端APP；

所述数据采集系统包括IMU数据采集设备、GRF数据采集设备和EMG数据采集设备，所述IMU数据采集设备用于采集用户身体各处的惯性数据，所述GRF数据采集设备用于采集用户足底压力数据，所述EMG数据采集设备用于实时采集肌肉的肌电信号；

所述数据传输系统将数据采集系统采集的数据传输给多源信号实时分析系统；

所述多源信号实时分析系统包括微控制系统，所述多源信号实时分析系统根据惯性数据，通过基于传感器坐标系和人体关节坐标系的矩阵变换，求解得到下肢实时姿态；然后，所述多源信号实时分析系统根据下肢实时姿态以及足底压力数据进行实时动力学分析，得到膝关节力和膝关节力矩数据；所述多源信号实时分析系统利用肌电信号求解得到肌肉力、肌肉力矩数据，根据膝关节力、膝关节力矩数据和肌肉力、肌肉力矩数据进行肌肉特性综合评估，得到各块肌肉的权重分析结果，所述微控制系统保存得到的各块肌肉权重分析结果，作为后续处理的输入数据；

所述多源信号实时分析系统根据后续处理得到的膝关节力、膝关节力矩数据以及保存的各块肌肉权重分析结果，进行膝关节动态受力分析，得到的分析结果由所述数据传输系统实时传输至客户端APP；

在用户首次进行膝关节受力分析时，所述IMU数据采集设备、GRF数据采集设备、EMG数据采集设备分别采集惯性数据、足底压力数据和肌电信号，并由所述多源信号实时分析系统分析得到各块肌肉的权重分析结果；

在用户再次进行膝关节受力分析时，仅需要通过IMU数据采集设备和GRF数据采集设备采集惯性数据和足底压力数据，不需要每次都穿戴EMG数据采集设备，由所述多源信号实时分析系统进行膝关节动态受力分析；

所述客户端APP接收到膝关节动态受力分析结果后，通过膝关节生理学模型实时显示相应的关节力、关节力矩、分布特性数据及其变化规律。

2.如权利要求1所述的一种膝关节内外侧受力实时分析系统，其特征在于，所述数据传输系统通过蓝牙将分析结果传输至客户端APP。

3.如权利要求1所述的一种膝关节内外侧受力实时分析系统，其特征在于，所述客户端APP安装在手机或者电脑中。