[发明专利]一种步态分析系统

说明书

本申请公开了提供一种步态分析系统，步态分析系统包括：下肢检测装置，固定于人体下肢，用于获取膝关节运动信息，下肢检测装置包括第一zigbee通信模组，用于将膝关节运动信息发送出去。足底检测装置，固定于人体足底，用于获取足底压力信息，足底检测装置包括第二zigbee通信模组，用于将足底压力信息发送出去。处理装置，用于获取膝关节运动信息和足底压力信息，并根据膝关节运动信息和足底压力信息对人体进行步态分析。通过这种方式，能够降低步态分析系统的功耗和成本。

技术领域

本申请涉及传感器检测技术领域，特别是涉及一种步态分析系统。

背景技术

人体运动在日常活动中起着至关重要的作用，检测和分析人体运动，研究人在行走过程中的步态参数不仅对了解人体运动规律，发现肢体间的协调配合决策具有重要的意义，而且在临床诊断、康复医疗、体育科学以及仿生机构与类人机器人等领域也具有重要的意义。比如在康复医疗工程领域，智能下肢假肢是目前的研究热点。为了使智能下肢假肢行走时拥有与正常人体下肢相接近的步态，因此对人体行走步态数据的采集分析是必不可少的。

目前，步态运动检测多基于图像处理的检测方法，这种方法存在着精度不高，无法三维检测等一系列缺点。并且传统的步态检测分析仪如步台式步态分析仪，通常价格极为昂贵且不可移动，不能对患者的步态做长期监测和诊断。现有的便携式设备对步态的检测数据类型少，且精确度低，数据也不够全面，还无法针对特定的人群或疾病进行修改，并且关于步态的检测和诊断在生活中普及度低。

有学者提出采用基于电信号传感器的步态检测方法。但是目前利用电信号传感器的步态检测判定的方法，大都采用足底单传感器或单加速度计，且由于在日常复杂环境下人体步态的复杂程度，人体在行走过程中，每一步之间存在差异，只是依靠单传感器并不能准确可靠的判定，使得采用单传感器检测的检测结果稳定性与精确性不足，提取的步态信息不全面。此外现有的传感器数据发送方式采用有线传输，试验区域受限于线路长度。

发明内容

本申请主要解决的技术问题是提供一种步态分析系统，能够简化步态分析系统的布线结构，并且能够降低步态分析系统的功耗和成本。

本申请采用的一种技术方案是提供一种步态分析系统，步态分析系统包括：下肢检测装置，固定于人体下肢，用于获取膝关节运动信息，下肢检测装置包括第一zigbee通信模组，用于将膝关节运动信息发送出去。足底检测装置，固定于人体足底，用于获取足底压力信息，足底检测装置包括第二zigbee通信模组，用于将足底压力信息发送出去。处理装置，用于获取膝关节运动信息和足底压力信息，并根据膝关节运动信息和足底压力信息对人体进行步态分析。

进一步地，膝关节运动信息包括膝关节的角度与加速度。

进一步地，下肢检测装置还包括：至少一个惯性传感器，与第一ZigBee通信模组连接，用于采集膝关节的角度与加速度。

进一步地，下肢检测装置包括：第一惯性传感器，用于采集大腿的角度和加速度。第二惯性传感器，用于采集小腿的角度和加速度。第一单片机，连接第一惯性传感器和第二惯性传感器以及第一ZigBee通信模组，用于基于大腿的角度和加速度、小腿的角度和加速度，计算得到膝关节的相对加速度和相对角度并通过第一ZigBee通信模组发送出去。

进一步地，第一单片机用于计算大腿的角度和小腿的角度之差，得到膝关节的相对角度，计算大腿的加速度和小腿的加速度之差，得到膝关节的相对加速度。

进一步地，下肢检测装置包括：第一盒体，用于放置第一惯性传感器、第一单片机以及第一ZigBee通信模组，第一盒体设置于大腿靠近膝关节的一侧。第二盒体，用于放置第二惯性传感器，第二盒体设置于小腿靠近膝关节的一侧。

进一步地，惯性传感器为九轴传感器。