[发明专利]一种步态测量装置及其测量方法

权利要求书

1.一种步态测量装置，其特征在于，包括压力传感器(1)、定位接收器(2)、黑点传感器(3)及数据处理系统(4)，所述压力传感器(1)包括压力感应地垫(11)，所述定位接收器(2)设置为若干个，若干个所述定位接收器(2)圆周阵列设置在所述压力感应地垫(11)的周侧；

所述黑点传感器(3)设置为若干个，所述黑点传感器(3)包括定位传感器(31)、惯性传感器(32)以及肌电肌氧传感器(34)，所述定位接收器(2)能够接收到所述定位传感器(31)发出的定位信号；

所述数据处理系统(4)包括数据收集器(41)和计算系统(42)，所述数据收集器(41)能够收集所述压力传感器(1)、所述定位传感器(31)、所述惯性传感器(32)以及所述肌电肌氧传感器(34)的数据，所述计算系统(42)能够对所述数据收集器(41)收集的数据进行计算分析。

2.根据权利要求1所述的一种步态测量装置，其特征在于，所述肌电肌氧传感器(34)设置为若干个，若干个所述肌电肌氧传感器(34)分别与所述惯性传感器(32)电连接。

3.根据权利要求1所述的一种步态测量装置，其特征在于，所述定位传感器(31)包括红外线灯(311)和光学拼块(312)，所述惯性传感器(32)为圆盘状结构，所述红外线灯(311)设置在所述惯性传感器(32)的中部，所述光学拼块(312)设置在所述惯性传感器(32)的外表面上，所述红外线灯(311)和所述光学拼块(312)均位于所述惯性传感器(32)的同一面上。

4.根据权利要求3所述的一种步态测量装置，其特征在于，所述定位接收器(2)包括摄像头(21)，若干个所述摄像头(21)圆周阵列设置在所述压力感应地垫(11)的周侧，所述摄像头(21)下侧设置有用于支撑所述摄像头(21)的支架(22)。

5.根据权利要求4所述的一种步态测量装置，其特征在于，所述摄像头(21)包括红外摄像机(211)和常规摄像机(212)，所述红外摄像机(211)能够观察所述红外线灯(311)的位置，所述常规摄像机(212)能够观察所述光学拼块(312)的位置。

6.根据权利要求1所述的一种步态测量装置，其特征在于，所述惯性传感器(32)上设置有蓝牙收发器(33)，所述蓝牙收发器(33)与所述惯性传感器(32)固定连接，所述蓝牙收发器(33)能够向所述数据收集器(41)传输数据。

7.一种步态测量方法，使用如根据权利要求1-6任意一项所述的步态测量装置，其特征在于，包括以下步骤：

S1：受试者身着短袖短裤，在受试者两侧膝关节、髋关节、踝关节上安装黑点传感器(3)，将肌电肌氧传感器(34)贴在核心肌肉群首或末段；

S2：受试者站在压力感应地垫(11)上，测量装置自动校准；

S3：受试者在原地进行屈膝、下蹲、摆臂动作，进行初步数据采集；

S4：受试者沿压力感应地垫(11)直线匀速行走，进行进一步数据采集；

S5：计算系统(42)根据采集到的各项参数进行汇总分析，通过深度学习建立受试者步态模型，并按照预设的初始值建立预测模型；

S6：受试者重复若干次步骤S2至S4，与深度学习预测模型进行对比校准，与数据库中已有数据模型进行数据匹配，并形成相应诊断。

8.根据权利要求7所述的一种步态测量方法，其特征在于，步骤S1中，在受试者脊柱、肩关节、肘关节、手腕、颈椎位置安装黑点传感器(3)，受试者头部佩戴脑电监测器。

9.根据权利要求7所述的一种步态测量方法，其特征在于，步骤S5中，受试者的位移数据通过如下矩阵形式储存：

其中首行a、b、c分别为摄像头编号、采集点编号、时间序列，第二行r1、θ1、为球坐标相对位移，第三行r2、θ2、为加速度矢量，其中，每个采集点的坐标由单侧摄像头21采集数据。