[发明专利]人体运动能力评价方法、装置及系统

权利要求书

1.一种人体运动能力评价方法，其特征在于，包括：

通过多个惯性传感器获取患者待测部位的运动姿态数据，其中，所述待测部位包括至少一个关节，所述多个惯性传感器按照预设的人体运动模型固定于与所述关节相连的肢体上；

根据所述运动姿态数据分别计算所述至少一个关节的运动角度；

根据所述至少一个关节的运动角度确定所述待测部位的运动能力。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据所述运动姿态数据分别计算所述至少一个关节的运动角度，包括：

针对每个关节，根据与该关节相连的两肢体的运动姿态数据的相对变化计算该关节在相应自由度的运动角度。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，采用以下公式计算关节的运动角度：

θJTM=atan2TM(PJCTM,MCTM),]]>

其中，TM表示x、y、z轴；表示关节J绕TM轴的旋转角度；atan2_x(A，B)返回三维坐标A(x_A，y_A，z_A)、B(x_B，y_B，z_B)关于(y_B+z_Ai)的幅角；atan2_y(A，B)返回三维坐标A(x_A，y_A，z_A)，B(x_B，y_B，z_B)关于(z_B+x_Ai)的幅角；atan2_z(A，B)返回三维坐标A(x_A，y_A，z_A)，B(x_B，y_B，z_B)关于(x_B+y_Ai)的幅角；表示在平面YOZ上的投影坐标，表示在平面XOZ上的投影坐标，表示在平面XOY上的投影坐标；表示经过所述运动姿态数据转换后的单位向量坐标；用于对V_JCU′进行列变换。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，采用以下公式计算V_JCU′：

V_JCU′＝q_JC×V_JCU×q_JC^-1，

其中，分别表示沿坐标系x、y、z轴的单位向量坐标；q_JC表示与关节J相连的两肢体相对姿态差异的四元数，表示与关节J相连的肢体SK_n标定后的姿态四元数，表示与关节J相连的肢体SK_n在时刻t的姿态四元数，表示肢体SK_n在初始时刻的姿态四元数的逆；表示与关节J相连的肢体SK_n+1标定后的姿态四元数，表示与关节J相连的肢体SK_n+1在时刻t的姿态四元数，表示肢体SK_n+1在初始时刻的姿态四元数的逆。