[发明专利]一种步态分析、训练方法及系统

权利要求书

1.一种步态分析、训练方法，其特征在于，包括：

获得步行过程中被测者的各个预定部位的姿态测量数据；

利用所述姿态测量数据，计算被测者的各个预定部位的姿态信息；

利用被测者的各个预定部位的姿态信息，分析被测者在每一步的步态特征信息；

利用被测者在每一步的步态特征信息，分析得到被测者在步行过程中的步态分析结果；

依据所述步态分析结果，分析被测者步态异常的关键点及影响因素；

依据被测者步态异常的关键点及影响因素，制定针对被测者的步态训练方案，并利用所述步态训练方案，对被测者进行步态训练。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述预定部位包括下肢的多个预定关节部位，所述多个预定关节部位包括腰关节以及左右腿侧的髋关节、膝关节和踝关节；

所述获得步行过程中被测者的各个预定部位的姿态测量数据，包括：

获得利用惯性传感器采集的被测者在各个预定部位的角速度信号、加速度信号及磁场分量信号；

其中，被测者的各个预定部位处预先绑定有惯性传感器，所述惯性传感器包括陀螺仪、加速度计及磁场计。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述利用所述姿态测量数据，计算被测者的各个预定部位的姿态信息，包括：

利用预先构建的陀螺仪的误差漂移模型，对通过陀螺仪采集的被测者各个预定部位的角速度信号进行修正；

利用修正后的角速度信号对应的角速度数值，计算被测者的各个预定部位的准姿态信息；

根据加速度计和地磁计对陀螺仪的互补性，利用被测者各个预定部位的加速度信号及磁场分量信号，相应地对各个预定部位的准姿态信息进行修正，得到被测者各个预定部位的姿态信息。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述步态特征信息包括步态相位信息和步态参数，所述利用被测者的各个预定部位的姿态信息，分析被测者在每一步的步态特征信息，包括：

利用被测者各个预定部位的姿态信息，计算各预定部位在水平面、额状面和矢状面的旋转角度；

依据被测者各预定部位在水平面、额状面和矢状面的旋转角度，判定支撑相和摆动相转折点，并根据所述支撑相和摆动相转折点，确定不同步态周期的划分；

依据被测者各预定部位在水平面、额状面和矢状面的旋转角度，各预定部位的关节在腰关节坐标系下的坐标，以及所述支撑相和摆动相转折点，分析被测者在每一步态周期对应的步态相位信息和步态参数。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述依据被测者步态异常的关键点及影响因素，制定针对被测者的步态训练方案，并利用所述步态训练方案，对被测者进行步态训练，包括：

依据被测者步态异常的关键点及影响因素，设定针对性的情景互动步态训练方案；

利用所述针对性的情景互动步态训练方案，对所述被测者按需进行步态训练。

6.一种步态分析、训练系统，其特征在于，包括：

获取单元，用于获得步行过程中被测者的各个预定部位的姿态测量数据；

计算单元，用于利用所述姿态测量数据，计算被测者的各个预定部位的姿态信息；

第一分析单元，用于利用被测者的各个预定部位的姿态信息，分析被测者在每一步的步态特征信息；

第二分析单元，用于利用被测者在每一步的步态特征信息，分析得到被测者在步行过程中的步态分析结果；

第三分析单元，用于依据所述步态分析结果，分析被测者步态异常的关键点及影响因素；

训练单元，用于依据被测者步态异常的关键点及影响因素，制定针对被测者的步态训练方案，并利用所述步态训练方案，对被测者进行步态训练。

7.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，所述预定部位包括下肢的多个预定关节部位，所述多个预定关节部位包括腰关节以及左右腿侧的髋关节、膝关节和踝关节；所述获取单元，进一步用于：

获得利用惯性传感器采集的被测者各个预定部位的角速度信号、加速度信号及磁场分量信号；其中，被测者的各个预定部位处预先绑定有惯性传感器，所述惯性传感器包括陀螺仪、加速度计及磁场计。