[实用新型]基于GPS定位的膝关节运动信息采集系统

说明书

本实用新型公开了基于GPS定位的膝关节运动信息采集系统，包括用于给整个采集系统供电的电池供电单元；安装于膝关节处用于采集膝关节股骨和膝关节胫骨运动信息的传感器组；用于获取海拔高度信息的GPS定位模块；用于存储运动信息和海拔高度信息的存储模块；分别与传感器组、GPS定位模块和存储模块信号连接的控制模块，控制模块用于将同一时间传感器组采集的运动信息和GPS定位模块获取的海拔高度信息作为一组存储于存储模块。本实用新型能够将检测的膝关节运动信息和其所处的海拔高度一起进行记录存储，以便后续进行海拔高度对膝关节运动影响的分析。

技术领域

本实用新型涉及基于GPS定位的膝关节运动信息采集系统。

背景技术

步态受到人体解剖结构、生理功能、运动控制能力及心理状态等多种因素的影响，四肢、躯干、神经系统或某些身体病变，均能造成步态异常。一个人的步态，可以从一个侧面反映出人的病变特征，特别是可以对下肢的骨、关节、肌肉和韧带的正常度做出客观的评价。通过对步态的分析，可以帮助医生科学的进行病因分析和病情诊断、疗效评定、指导患者行走训练。步态分析是利用力学原理处理问题的手段，通过已经掌握的人体解剖学及生理学等结构和功能方面的知识，对人体行走时的行为方式及功能状态，进行对比分析，从而提取出与行走有关的生命活动信息的一种整体生物力学的研究方法。它是行走生物力学测量、分析、评价的专门技术。

随着运动捕捉技术的发展，快速的获取逼真的人体运动信息已经成为现实，并以成功应用于体育竞技、动画游戏、影视制作等领域。而利用加速度传感器进行动作捕捉的系统，具有结构简单、成本低，能够较为准确的检测关节处骨骼的相对位移和内外旋角度，运动测定效果比较理想，使用时只需在被测试者身上固定传感器即可。

而研究表明不同海拔高度对人体具有一定的影响，而该影响对膝关节的影响如何却不得而知。目前，并没有对处于不同海拔位置行走的人，在不同的大气压下，行走过程中膝关节运动状态数据是否会发生变化而提供相应的设备进行测量，无法进行不同大气压下膝关节运动状态的分析。

鉴于此，本发明人为此研制出基于GPS定位的膝关节运动信息采集系统，有效的解决了上述问题，本案由此产生。

发明内容

本实用新型提供的基于GPS定位的膝关节运动信息采集系统，能够将检测的膝关节运动信息和其所处的海拔高度一起进行记录存储，以便后续进行海拔高度对膝关节运动影响的分析。

为了实现上述目的，本实用新型的技术方案如下：

基于GPS定位的膝关节运动信息采集系统，包括：

用于给整个采集系统供电的电池供电单元；

安装于膝关节处用于采集膝关节股骨和膝关节胫骨运动信息的传感器组；

用于获取海拔高度信息的GPS定位模块；

用于存储运动信息和海拔高度信息的存储模块；以及

分别与传感器组、GPS定位模块和存储模块信号连接的控制模块，控制模块用于将同一时间传感器组采集的运动信息和GPS定位模块获取的海拔高度信息作为一组存储于存储模块。

优选的，所述传感器组包括：

用于采集膝关节股骨运动信息的第一三轴加速度传感器；以及

用于采集膝关节胫骨运动信息的第二三轴加速度传感器。

优选的，所述存储模块采用SD卡进行存储。

优选的，还包括与控制模块信号连接的无线传输模块，控制模块用于控制无线传输模块将存储模块内的运动信息以及海拔高度信息发送至运动分析终端。

优选的，所述无线传输模块为蓝牙无线传输模块、WIFI无线传输模块或红外无线传输模块。