三维测力跑步机的搭建及校正
三维地面反作用力足人体运动的重要生物信号,准确采集地面反力足对人体步态动力学研究的基础.本文搭建基于三维力传感器的跑步机测力系统,首先对其静态性能进行测试,包括非线性度、串扰、可重复性、位置影响、线漂和自然频率,以确定测力跑步机在静态时的测量精度;其次,提出一种线性校正方法用于校正测力跑步机的误差;再次,将经线性校正后的测力跑步机用于定速步行测试;最后,探索了不同速度下需要校正误差的变化.结果表明,1)本文提出的测力跑步机能达到较好的静态特性;2)相比于未经校正的直接测量值,线性校正方法可以在三维方向上显著的降低与标准值之间的均方根误差,且不影响标准值与测量值的相关性,即意味着校正可以使测量更精确;3)发现步行速度对三维方向上需校正的误差有显著性影响,且随着速度的上升,误差在三维方向都呈现上升趋势,这也意味着随着速度的提升校正模型的使用更有必要性.本文搭建的测力跑步机结合所提出的线性校正方法能使测量连续变速步态过程中的步态数据更准确,未来很有可能应用于临床步态分析中.
医疗器械 测力跑步机 地面反作用力 线性校正 静态特性 测量精度
黄瑶 宋嵘
广东省传感技术与生物医疗仪器重点实验室,广州中山大学工学院
国内会议
广州
中文
282-287
2016-12-01（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）