人体平衡论文:人体平衡能力检测方法研究及系统实现

人体平衡论文:人体平衡能力检测方法研究及系统实现

【中文摘要】偏瘫患者或老年人由于某些器官受损,使自身调节平衡功能低下,容易跌倒并导致一系列威胁生活质量的问题。在患者康复的过程中,平衡能力的精确检测和评定就显得十分重要。目前临床普遍采用徒手评定,根据一些量表来给患者打分,虽然实用但都要依赖医师的主观判断缺乏客观性;再有利用仪器对平衡能力进行评定,通常的平衡仪器检测患者静止、运动状态下的重心数据,进而对平衡能力进行评定,虽然精确但是患者有准备的检测还是不够客观。本研究主要针对平衡能力的仪器检测中的不足做了如下工作:第一,设计研制了具有三个应变力传感器的检测平台,以及采用ATmega128单片机为主控芯片的嵌入式检测系统,该嵌入式系统包括低通滤波和信号放大等功能的外围电路。利用该系统,实现了准确,实时的采集传感器数据,并用单片机内部程序计算出人体重心的动摇轨迹坐标,通过串口发至上位机处理软件。旨在获得稳定、实时的人体重心数据,客观、准确分析和评价人体平衡能力。第二,在PC机利用Lab VIEW软件开发了具有重心位置实时显示界面,数据保存功能的上位机软件。以及利用Lab VIEW和MATLAB混合编程技术的.mat文件离线自动计算调节时间Ts的处理软件。第三,针对目前平衡能力的仪器检测中的不足,提出了被动的平衡能力检测,把检测平台放置在六自由度并联机器人上,利用六自由度并联机器人来为被测试者提供足底水平面左右方向的移动激励,收集人体调节平衡的反馈数据来判断人体平衡能力的优

劣。将人体在受到激励后的平衡调节曲线拟合为二阶阶跃响应曲线,以阶跃响应调节时间Ts为人体平衡的标准。通过上位机软件编程,从而自动得到调节时间Ts。本装置整合了人体各方面数据,优化了该装置硬件的滤波效果,使电路更加稳定,准确;实时,大量的获得了人体重心数据,并且做出数据病例分析;得到了被动检测中一个正常人的平衡能力标准值。

【英文摘要】The old and the patients with hemiplegia

because of the organ damage, whose abilities of self-regulation

balance decrease, are easy to fall down and have a series of

problems that threat the quality of life.In the process of

rehabilitation of the patients, the accurate detections and

assessments of the balance ability are quite important. At

present, the hand assessments are widely used in clinical,

according to some scale to score the patients, it is useful,

but relies on the subjective judgments of physician and lacks

objectivity; furthermore the use of testing instruments to

assess the balance, can obtain the data of gravity center on

the static and moving conditions, and then assess the balance

ability. The test results on patients are accurate, but are not

objective enough. This research did the following work so as

to improve the defection of the balance detecting

equipment:First, the design has a testing platform with three

sensors, and uses ATmega128 microcontroller as the main chip,

which includes the peripheral circuits with the functions of

the low-pass filtering and signal amplification. The system can

gain accurate, timely sensor data and calculate the shake Track

Data of the gravity center of the human body with the help of

internal procedures in the microcontroller, then pass them

through the serial port to the processing software. The aim is

to obtain the stable, timely data of gravity center, to analyses

and evaluate the body balance accurately and objectivelySecond,

the PC software designed by Lab VIEW has timely display

interface with the gravity center and the data storage function.

And the use of Lab VIEW and MATLAB programming technology mixed

with Mat files automatically calculates the settling time Ts

off-line processing software.Third, owing to the deficiency of

the instruments for the detection of body, passive detection

is proposed. The detection platform placed in the moving

platform which can provide the incentive on the horizontal

direction movement to foot, then to collect the feedback data

of body adjustment to the balance, so that it can estimate the

level of human body balance. The response curve for human body

in adjusting the balance makes into the second step response

curve, considering the step response settling time Ts as the

standards of body balance. Through the PC software programming

function can automatically gain the adjusting the time Ts.This

device integrates all aspects of human data, optimizes the

filtering effect of the device hardware and make the circuit

more stable and accurate; analyzes the data by using a large

number of timely data of body gravity center; obtain the

standard value of normal ability of balance in test process.

【关键词】人体平衡 力平台 多维空间运动平台 重心坐标 调节时间

【英文关键词】Body balance Force platform

Multi-dimensional space motion platform Barycentric

coordinates Settling time

【目录】人体平衡能力检测方法研究及系统实现摘要5-6Abstract6-7第1章 绪论10-171.1 研究背景10-111.2 医学背景知识介绍11-121.2.1 平衡的定义111.2.2 前庭器官11-121.2.3 本体平衡感觉系统121.3 国内外研究人体平衡装置的发展现状12-141.3.1 Berg平衡能力测量法12-131.3.2 基于静态描记图方法的装置131.3.3 被动运动平衡能力检测装置13-141.4 人体平衡装置的发展趋势141.5 研究的意义和目的14-151.6 论文的主要内容15-17第2章 人体平衡检测系统的整体构建17-292.1 系统的整体结构

172.2 力平台部分的介绍17-192.2.1 力平台的传感器特性182.2.2 力平台的构成18-192.3 多维空间运动平台的构建19-202.4 信号采集嵌入式系统构成20-252.4.1 Atmega128单片机特点212.4.2 信号滤波电路设计21-242.4.3 信号加法电路实现24-252.5

AVR信号采集的程序实现25-282.5.1 单片机初始化设置25-262.5.2 单片机主程序26-282.6 小结28-29第3章 人体平衡能力评价的原理29-363.1 人体平衡的特征29-313.2 多维运动平台x轴方向激励下人体重心运动图形的分析31-353.2.1 二阶欠阻尼激励响应曲线31-323.2.2 人体受到阶跃激励的响应原理32-333.2.3 计算方法33-353.3 小结35-36第4章 上位机评测软件系统36-454.1 开发工具介绍36-374.1.1 MATLAB和LabVIEW介绍36-374.1.2

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平衡功能评定和训练

平衡功能评定和训练

平衡功能评定和训练

平衡是指身体在一定环境力的作用下,维持姿态不倒的能力。平衡功能评定和训练是维持和提高人体平衡功能的方法和技术,主要通过评估人体平衡能力的水平和训练相应的平衡控制机制来达到目的。本文将介绍平衡功能评定和训练的重要性、常用的评定方法和训练技术。

平衡功能评定和训练的重要性不言而喻。良好的平衡功能是执行日常生活中各种动作和运动所必需的基本能力。平衡能力不足不仅会影响人的生活品质,还容易导致跌倒和受伤。特别是老年人,由于自然衰老和功能退化,平衡功能往往更容易受到影响。因此,平衡功能评定和训练对于老年人来说尤为重要,可以帮助他们减少跌倒和受伤的风险,提高生活质量。

常用的平衡功能评定方法包括倒立测试、单脚站立测试、动态步态测试等。倒立测试是通过身体的倾斜角度来评估平衡能力。在健康的人群中,倒立角度越小,平衡能力越好。单脚站立测试是通过人体在单脚上保持平衡的时间来评估平衡能力。在一般情况下,短暂停留时间内能够保持平衡的人平衡能力较好。动态步态测试则是通过人体在行走过程中的平衡能力来评估。通过观察步态是否稳定和步长是否一致等指标,可以判断一个人的平衡能力水平。这些评定方法既可以在实验室条件下进行,也可以在日常生活场景中进行。

平衡功能训练的核心是提高个体的平衡控制能力。常用的训练技术包括平衡训练器材的使用、平衡训练体位的选择和平衡训练动作的设计等。平衡训练器材主要包括平衡板、平衡球和平衡垫等,通过使用这些器材进行训练,可以提高个体的平衡能力。平衡训练体位的选择是根据个体的实际情况和需求来确定的,可以是站立、坐位或卧位等不同的体位。平衡训练动作的设计需要根据个体的平衡能力水平来确定,比如从简单的站立、踮脚尖开始,逐渐增加难度和挑战。

在平衡功能训练中,需注意以下几点:一是训练时要保证安全。平衡训练容易导致跌倒和受伤,所以在进行训练时要注意环境的安全性,使用合适的保护装备。二是训练要个体化。每个人的平衡能力水平不同,所以训练的难度应根据个体的实际情况来确定,不能一刀切。三是训练要持续。平衡功能的提高需要长期、持续地训练,不能一蹴而就。所以,在日常生活中要多加锻炼,保持平衡功能训练的效果。

幼儿平衡能力测评方法研究

幼儿平衡能力测评方法研究

幼儿平衡能力测评方法研究

通过对以往研究整理,对平衡能力的测试方法主要为传统测量法、量表测试法及仪器测试法三大类。

郭建美选取9种平衡能力测试指标,静态测试指标包括闭目直立法,测试动作训练对三年级学生平衡能力的干预效果(郭建美,2016)。闭目直立检查法又被称为“Romberg”检查法,由 Romberg在1846年在临床医学上使用。最初是用来测量脊柱脊椎的问题,后来发展为检查前庭平衡功能是否正常。评估被测试者直立,两脚并拢,手臂保持在身体旁边或者身体前边交叉,然后闭上眼睛,维持30秒,对被测试者的身体晃动程度情况进行观察来评价被测试者平衡能力。观察者应站在测试者身旁,以防出现跌倒的情况,当闭着眼睛时,不应以光线、声音来判断自己的平衡。因此,在使用该方法时需要安静的环境,不让受试者受到干扰,并且需要准备计时工具,安全性强,但测试结果不稳定,有差异性。适合幼儿数量较多时使用。

李冉在测试学龄前儿童的静态平衡能力时,选取了睁眼单脚站立测试方法。单脚直立检查法是Graybiel在Romberg的基础做了改进,包括睁眼单脚直立和闭眼单脚直立,被测试人员,单脚站立,双手放于腰间,站立的时间越长,平衡能力越强。单脚站立依靠前庭感受器及全身肌肉的协调运动来维持单脚站立的时间,以反映平衡能力的强弱。研究证明,单腿站立测试具有良好的评价间信度(0.87-0.99)和再测信度(0.59-1.0)。幼儿测试时存在摔倒的可能性,需要有人员在旁边做好保护,是在闭目直立检查法的基础上进行改变,对场地设施要求较低,同样只需准备计时工具。

田沛源在获取4-6岁幼儿平衡能力数据中,动态平衡能力的测试部分选用了闭眼原地踏步,准备节拍器和秒表保证测试的正常进行(田沛源,2020)。闭眼原地踏步测试是在一块平坦的地面画一个半径为20cm的圆,被测试者站立于圆圈中心,双眼紧闭,以每分钟120步的步频踏步,记录双脚在圆圈内的时间,时间越长,平衡能力越好;另一种是在踏步结束后,记录两脚与圆圈中心的位置及角度,以此来判断平衡能力。成本较低,测试者需要备好计时器,在运用时,可以搭配合适的音乐,营造放松的环境,需要有人员掌握节奏。

人体动态平衡测试原理

人体动态平衡测试原理

人体动态平衡测试原理

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人体动态平衡测试原理是现代医学领域中一项极为重要的研究课题。在日常生活中,我们经常需要保持身体的平衡,以便完成各种动作,从走路到运动,甚至到站立。这种平衡能力的测试原理涉及多个学科领域,包括生物力学、神经科学和运动生理学等。通过深入了解这些原理,我们可以更好地理解人体平衡的机制,从而为预防和治疗平衡障碍提供更有效的方法。 1. 人体平衡系统的复杂性

人体静态平衡稳定性测量系统及其应用

人体静态平衡稳定性测量系统及其应用

人体静态平衡稳定性测量系统及其应用

李常青;沈林勇;吴曦;章亚南;钱晋武

【期刊名称】《计量与测试技术》

【年(卷),期】2017(044)002

【摘 要】在体育运动和医疗领域中,人体姿态平衡稳定性被应用于辅助训练和疾病检测.本文阐述了人体静态平衡稳定性测量系统的设计,包括人体下肢刚体模型及其重心重建算法、人体下肢关节角测量电路与软件算法.并将该系统应用到具有姿势平衡障碍的疾病检测中,如帕金森病,经实验初步实证:该系统能较准确得测量出静态平衡稳定性具有差异的患者.

【总页数】4页(P8-11)

【作 者】李常青;沈林勇;吴曦;章亚南;钱晋武

【作者单位】上海大学精密机械工程系,上海 200072;上海大学精密机械工程系,上海 200072;上海大学精密机械工程系,上海 200072;上海大学精密机械工程系,上海

200072;上海大学精密机械工程系,上海 200072

【正文语种】中 文

【中图分类】TH776

【相关文献】

1.[TC]2三维人体测量系统的应用研究——获取人体体型特征截面的研究 [J], 王祺明;周天祥;张渭源

2.足部内在肌形态的测量和与人体静态平衡稳定性的关系 [J], 许正勇;张先熠 3.人体静态平衡能力评价系统的建立与评价——武术运动员静态平衡能力的初级选材 [J], 崔景辉;付丽敏

4.基于多模态的人体静态平衡能力定量评估方法 [J], 王晓丽; 高唯

5.一种基于人体骨盆中心的静态平衡能力评价方法 [J], 夏明莉;郭帅;杨坚;王葳

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人体平衡法

人体平衡法

人体平衡法

人体平衡法是一种以维持人体平衡为主要目标的运动技巧。它通过调整身体姿势和重心位置,帮助人体保持稳定,并减少运动中的摔倒和受伤风险。人体平衡法在日常活动、运动训练和特殊环境中都起着重要作用。本文将介绍人体平衡法的原理、训练方法和应用。

人体平衡法的原理主要涉及到人体的内外平衡机制。内平衡机制是指人体通过感觉器官感知身体的位置和动作,牵引肌肉和关节进行调整,以保持平衡。包括内耳的前庭系统、视觉系统和小脑等。外平衡机制则是指外界环境对人体平衡产生的影响和调整。例如地面的垂直反作用力、重力、摩擦力等。

要训练和提高人体平衡能力,首先需要加强感知和调整平衡的感觉系统。这可以通过训练内耳的前庭系统、视觉系统和大脑的神经网络来实现。训练前庭系统可以进行一些头部转动和平衡练习,例如头部左右转动、上下转动、倾斜等。这样可以提高前庭系统对身体位置和动作的感知能力。训练视觉系统可以进行一些目标跟踪、眼球运动和头部稳定的练习,例如看远处物体时头部不能晃动、旋转时目标保持稳定等。这样可以提高视觉系统对身体和环境的感知能力。

其次,可以通过锻炼肌肉和关节来增强人体平衡能力。平衡训练主要涉及到腿部、髋部、躯干和核心肌群的锻炼。例如单腿站立、深蹲、原地踏步等。这些训练可以增强肌肉的力量和耐力,提高关节的稳定性和灵活性。核心肌群的锻炼尤为重要,因为它们是保持身体稳定的关键。可以进行一些平衡板、健身球和平衡垫的训练,加强核心肌群的协调和稳定性。

另外,人体平衡能力的培养还需要训练身体的协调性和反应能力。这涉及到对身体姿势和重心位置的调整能力。可以进行一些类似瑜伽、太极拳、功夫等的练习,通过控制呼吸、调整重心、调整身体姿势等方式来提高身体的协调性和稳定性。此外,还可以进行一些反应训练,例如快速转身、躲避障碍物等,来提高对身体平衡的快速调整和反应能力。

人体平衡法在日常生活中有着广泛的应用。例如,行走时保持平衡可以减少摔倒的风险,特别是在不平坦的地面上行走时。在运动训练中,人体平衡法也是各种运动项目的基础。例如橄榄球、篮球、滑冰等需要良好平衡能力的运动。此外,一些特殊职业和环境下也需要良好的平衡能力,例如舞蹈演员、走秀模特、高空作业等。

人体平衡能力影响因素综述

人体平衡能力影响因素综述

人体平衡能力影响因素综述

人体平衡能力是指人体在静止或运动中保持姿势和位置的能力。它是由多种因素综合影响的,包括感觉系统、神经系统、肌肉系统和环境因素等。本文将综述影响人体平衡能力的主要因素,并探讨如何提高和保持良好的平衡能力。

首先,感觉系统是影响人体平衡能力的重要因素之一、感觉系统包括视觉系统、前庭系统和体感系统。视觉系统通过感知视觉信息来识别和判断周围环境,将视觉信息与其他感觉信息相结合,提供准确的空间定位和方向感。前庭系统位于内耳中,通过感知头部位置和运动来维持身体的平衡。体感系统包括皮肤、肌肉和关节等感受器官,它们传递身体的动态和静态位置信息,帮助人体调整姿势和位置。

其次,神经系统也对人体平衡能力起着重要的影响。中枢神经系统和周围神经系统负责接收和处理感觉信息,并将其转化为相应的动作指令。大脑皮质是人体平衡调节的关键区域,通过对感觉信息的整合和判断,发出合适的指令来控制肌肉的收缩和放松。周围神经系统则通过传递神经冲动来控制肌肉的运动,协调肌肉的力量和张力,保持身体的平衡。

此外,肌肉系统也是人体平衡能力的重要组成部分。肌肉通过收缩和放松来产生力量和控制身体的姿势和位置。肌肉的力量和灵活性对于平衡姿势的维持和调整至关重要。良好的肌肉力量可以提高身体的稳定性和平衡能力,减少摔倒和受伤的风险。

此外,环境因素也对人体平衡能力起着重要影响。平衡能力在不同的环境条件下可能会受到不同程度的挑战,比如不平坦的地面、强风和光线不足等。环境的改变可能会影响到感觉系统的工作和身体的稳定性,从而对人体平衡能力产生影响。

为了提高和保持良好的平衡能力,可以从以下几个方面入手。首先,要保持良好的身体健康和体能水平,包括适度的运动和锻炼。有氧运动、平衡训练和肌肉强化训练可以增强肌肉力量和灵活性,提高平衡能力。其次,要注意日常生活中的姿势和行走方式,保持正确的身体姿势和步态,减少摔倒的风险。此外,可以通过在不同的环境中进行平衡训练来提高适应能力,如在不平坦的地面上行走和站立,或者闭上眼睛进行平衡训练。

平衡功能评定范文

平衡功能评定范文

1.引言

平衡是指身体维持在重力下的稳定状态,并能够在移动、转动或保持站立时维持身体的姿势。平衡功能对日常生活和运动表现至关重要,影响着个体的健康和生活质量。因此,评定和训练平衡功能是康复医疗和运动训练的重要内容。

2.平衡功能评定的重要性

平衡功能评定可以帮助医疗专业人员或运动教练了解个体的平衡能力水平,有针对性地进行康复治疗或训练。在老年人中,平衡功能评定可以及早发现和预防跌倒的风险;在运动员中,可以评估其运动表现和技能水平。此外,平衡功能评定也对一些特殊人群,如脑卒中患者、帕金森病患者等的康复训练起到重要的指导作用。

3.平衡功能评定的方法

目前有许多不同的方法可用于评定个体的平衡功能。常见的方法包括平衡评定量表、平衡板和动态步态分析系统等。其中,平衡评定量表可以简单地通过问卷的形式获取个体的主观感受,但缺点是易受个体主观因素的影响。平衡板是一种常用的评定平衡能力的工具,通过个体在平衡板上保持平衡的表现来评估其平衡能力。动态步态分析系统则可以利用高科技设备来评估个体在行走过程中的平衡能力,提供更精确的数据。

4.平衡功能评定的内容

平衡功能评定的具体内容可以根据不同的人群和目的进行调整。一般来说,平衡功能评定主要包括四个方面的内容:静态平衡评定、动态平衡评定、眼耳协调评定和动态步态评定。静态平衡评定主要包括单脚单腿站立、闭目单脚单腿站立等项目;动态平衡评定主要包括行走平衡、上下楼梯平衡等项目;眼耳协调评定可以通过头部转动、眼球移动等项目进行评定;动态步态评定主要评估个体在行走过程中的平衡能力。

5.平衡功能评定的标准

不同的平衡功能评定方法和内容有各自的评定标准。一般来说,评定标准可以分为主观评定和客观评定。主观评定主要根据个体自身的感受来评价平衡能力,如使用评定量表;客观评定则根据具体的指标和技术指标进行评价,如使用平衡板或动态步态分析系统获取的数据。评定标准的确定需要参考大量的研究和实践经验,可以根据不同的人群和目的进行调整。

人体平衡能力测试方法及应用

人体平衡能力测试方法及应用

人体平衡能力是指人体在静态或动态状态下,通过神经系统、肌肉和骨骼系统的协调作用,来保持身体的稳定和姿势的能力。平衡能力在日常生活中起着至关重要的作用,它不仅影响着我们的日常活动能力,也与运动表现和预防意外事故有着密切的关系。因此,对人体平衡能力的测试具有重要意义。

首先,静态平衡测试主要是通过测量人体在不动或轻微动作状态下的平衡能力。其中,静态平衡能力的测试常用的方法是闭目单脚站立法、单脚踮起脚跟法等。例如,闭目单脚站立法是要求受试者在闭上眼睛的情况下,尽可能长时间地以一只脚站立。测试者可以通过计时,记录受试者闭目站立的时间来评估其静态平衡能力。

其次,动态平衡测试是通过测量人体在复杂动作中的平衡能力。这包括步态平衡测试、随机运动反应测试等。步态平衡测试主要是通过检测人体在行走时的稳定性来评估其动态平衡能力。例如,受试者在一条直线上进行快速步行,测试者可以通过观察受试者的步态、计步器等工具来评估其动态平衡能力。而随机运动反应测试则是通过模拟一些日常生活中的突发事件,如突然停止或旋转等,来评估人体的动态平衡能力。

人体平衡能力的测试在多个领域中有着广泛的应用。首先,在临床医学中,平衡能力的测试可以检测一些与平衡能力相关的疾病,如老年人的跌倒风险、中风后的恢复情况等。其次,在运动训练中,平衡能力的测试可以用于评估运动员的平衡能力,有助于指导训练和调整训练计划。此外,平衡能力的测试还可以应用于职业技能评估中,如警察、消防员、体育教师等职业对平衡能力有特殊要求。 总之,人体平衡能力测试是一种重要的评估工具,对于评估个体的平衡能力水平、预测高风险人群和制定相关训练计划具有重要的意义。静态平衡测试和动态平衡测试是常用的测试方法,可以通过评估人体在静态和动态状态下的平衡能力来全面了解一个人的平衡状况。同时,人体平衡能力测试在临床医学、运动训练和职业技能评估等领域都有广泛的应用,能够为人们的健康和生活质量提供有益的参考。

人体平衡能力测试方法及平衡能力训练的研究进展

收稿日期:2007-07-18;修回日期:2007-07-24作者简介:刘󰀁阳(1982-),男,硕士,主要研究方向为运动人体科学。󰀁运动人体科学

人体平衡能力测试方法及平衡能力训练的研究进展

刘󰀁阳(北京体育大学研究生院,北京100084)

摘󰀁要:平衡能力是确保人类保持稳定的站立、行走,以及完成复杂动作的基本能力。在国外无论是医学或者体育领域,平衡能力的相关研究开展十分广泛。但国内研究多关注于老年人或有平衡障碍的特殊人群的平衡能力;相比之下,平衡能力与人体运动能力的研究才刚刚起步,其研究范围与应用的成熟性与国外相比还有很大的差距。在电脑平衡仪等新的技术手段开始出现的今天,加大该领域的研究力度,对大众健身及竞技体育运动具有重大的指导意义。关键词:平衡能力;稳定性;测试方法;平衡训练中图分类号:G804󰀁64󰀁󰀁文献标识码:A󰀁󰀁文章编号:1004-0560(2007)04-0075-03

DevelopmentofBalanceMeasurementandTrainingStudiesforHumanBeings

LIUYang(PostgraduateSchoolofBeijingSportUniversity,Beijing100084,China)

Abstract:Balanceisanensuringbasicabilitytocorrespondpeople󰀁sstanding,walkingandcompletingofcomplexactionhar-moniously.Inothercountries,paredwithit,Chinajuststartsstudyingtheabilityofbalanceandsport,sotherearebigdifferencefromresearchextentandmatureapplyabroad.Asthecomputertechdevelopssoquickly,it󰀁ssoimportantforbothpeople󰀁shealthandathleticstopaymoreatten-tiontosportresearchesinthisfield.Keywords:balance;stability;measurement;balancetraining

人体平衡论文:人体平衡能力检测方法研究及系统实现

人体平衡论文:人体平衡能力检测方法研究及系统实现

【中文摘要】偏瘫患者或老年人由于某些器官受损,使自身调节平衡功能低下,容易跌倒并导致一系列威胁生活质量的问题。在患者康复的过程中,平衡能力的精确检测和评定就显得十分重要。目前临床普遍采用徒手评定,根据一些量表来给患者打分,虽然实用但都要依赖医师的主观判断缺乏客观性;再有利用仪器对平衡能力进行评定,通常的平衡仪器检测患者静止、运动状态下的重心数据,进而对平衡能力进行评定,虽然精确但是患者有准备的检测还是不够客观。本研究主要针对平衡能力的仪器检测中的不足做了如下工作:第一,设计研制了具有三个应变力传感器的检测平台,以及采用ATmega128单片机为主控芯片的嵌入式检测系统,该嵌入式系统包括低通滤波和信号放大等功能的外围电路。利用该系统,实现了准确,实时的采集传感器数据,并用单片机内部程序计算出人体重心的动摇轨迹坐标,通过串口发至上位机处理软件。旨在获得稳定、实时的人体重心数据,客观、准确分析和评价人体平衡能力。第二,在PC机利用Lab VIEW软件开发了具有重心位置实时显示界面,数据保存功能的上位机软件。以及利用Lab VIEW和MATLAB混合编程技术的.mat文件离线自动计算调节时间Ts的处理软件。第三,针对目前平衡能力的仪器检测中的不足,提出了被动的平衡能力检测,把检测平台放置在六自由度并联机器人上,利用六自由度并联机器人来为被测试者提供足底水平面左右方向的移动激励,收集人体调节平衡的反馈数据来判断人体平衡能力的优

劣。将人体在受到激励后的平衡调节曲线拟合为二阶阶跃响应曲线,以阶跃响应调节时间Ts为人体平衡的标准。通过上位机软件编程,从而自动得到调节时间Ts。本装置整合了人体各方面数据,优化了该装置硬件的滤波效果,使电路更加稳定,准确;实时,大量的获得了人体重心数据,并且做出数据病例分析;得到了被动检测中一个正常人的平衡能力标准值。

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