[发明专利]一种马甲式姿态稳定性快速检测装置及检测方法

权利要求书

1.一种马甲式姿态稳定性快速检测装置，其特征在于,至少包括：

测量单元(1)，用于采集运动学数据；

穿戴式马甲(2)，用于安装固定测量单元，使被试者在穿戴所述穿戴式马甲(2)后，测量单元(1)能对应在被试者躯干上的测量位点；

计算单元(3)，用于接收测量单元(1)发出的运动学数据，并根据接收到的运动学数据计算姿态稳定性参数。

显示模块(4)，用于显示计算单元(3)的计算结果。

2.根据权利要求1所述的马甲式姿态稳定性快速检测装置，其特征在于：所述测量单元(1)为多个，各个测量单元(1)对应测量被试者躯干上的不同测量位点。

3.根据权利要求1所述的马甲式姿态稳定性快速检测装置，其特征在于，所述测量单元(1)至少包括：

加速度计(5)，用于测量对应测量位点的运动加速度信号；

角速度计(6)，用于测量对应测量位点的角速度信号；

磁力计(7)，用于测量对应测量位点的位置信号；

通讯模块(8)，用于将测量到的信号传输至计算单元。

4.根据权利要求1所述的马甲式姿态稳定性快速检测装置，其特征在于，所述计算单元(3)至少包括：

接收模块(9)，用于接收测量单元(1)采集的信号；

信号处理模块(10)，用于对接收模块(9)接收的信号进行处理，并计算姿态稳定性参数，评价姿态稳定性结果，并将结果输出给显示模块(4)用于显示。

5.根据权利要求4所述的马甲式姿态稳定性快速检测装置，其特征在于：

所述信号处理模块(10)对接收到的加速度、角速度和磁力信号进行滑动中值滤波处理，去除数据中的脉冲噪声干扰；然后利用卡尔曼滤波算法，获得测量单元(1)的当前运动状态的最优解，即对应时刻测量单元(1)在空间坐标系中的位置，作为测量单元(1)的真实运动数据；

所述姿态稳定性参数包括运动轨迹和运动包络体积；

运动轨迹的计算方法利用空间距离累加的计算方法，计算前后两个时间间隔内测量单元(1)的空间位置差，将整个测量周期内的空间位置进行累加，即获得测量单元(1)的总体运动距离，将其作为一个评价姿态稳定性的参数；

运动包络体积的计算方法是，首先获取测量单元(1)的随时间变化的空间坐标的点集，依次判断点集中的各个位置点是否属于凸包的顶点，再计算所有顶点所围成包络的体积，即为测量单元(1)的运动包络体积；

将计算得到的参数与预先设定的阈值进行比较，根据差值评价姿态稳定性。

6.根据权利要求1所述的马甲式姿态稳定性快速检测装置，其特征在于：所述穿戴式马甲(2)的腰部设有束带(11)，用于增强穿戴式马甲(2)与被试者的躯干的接触紧密性。

7.使用权利要求1至6任一权利要求所述的马甲式姿态稳定性快速检测装置的检测方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一，将测量单元(1)固定在穿戴式马甲(2)的指定位置；

步骤二，被试者穿好穿戴式马甲(2)；

步骤三，被试者按照指定初始姿势站好，开启装置电源，启动检测工作；

步骤四，被试者保持初始姿势一段时间，至提示音响起，测试结束；

步骤五：从显示模块(4)读取测试结果。

8.根据权利要求7所述的检测方法，其特征在于：所述步骤三中，开启装置电源后，测量单元(1)在检测到被试者的姿势符合指定初始姿势时，发出提示音，提示被试者保持当前姿势。