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基本信息
- 項(xiàng)目名稱：
- 人體平衡機(jī)能測試與評價(jià)系統(tǒng)
- 小類：
- 信息技術(shù)
- 大類：
- 科技發(fā)明制作A類
- 簡介：
- 平衡能力是人體的重要機(jī)能，對它的測量與評價(jià)在疾病康復(fù)、運(yùn)動(dòng)員選拔等領(lǐng)域有重要意義。人體平衡機(jī)能測試與評價(jià)系統(tǒng)系統(tǒng)由傳感器測力平臺(tái)、數(shù)據(jù)采集電路和運(yùn)行于PC機(jī)的綜合評價(jià)程序三部分組成。工作時(shí)，測試者直立于測力平臺(tái)上，由于測試者身體重心的微小晃動(dòng)，引起足底壓力變化，壓力通過傳感器轉(zhuǎn)化為電壓值，經(jīng)過數(shù)據(jù)采集模塊的放大、信號調(diào)理后傳送至計(jì)算機(jī)，由綜合評價(jià)程序分析處理，最后給出測試者平衡機(jī)能的定量評價(jià)。
- 詳細(xì)介紹：
- 當(dāng)人在靜止站立時(shí)，實(shí)際是不可能保持絕對靜止的，人體重心會(huì)始終進(jìn)行幅度不等的晃動(dòng)，這是自我意識(shí)所無法控制的，稱為生理性姿勢動(dòng)搖，這種重心動(dòng)搖的程度與人體的平衡功能直接相關(guān)。平衡功能屬于人體神經(jīng)運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)的一項(xiàng)重要功能，許多神經(jīng)系統(tǒng)疾病均表現(xiàn)出不同程度的平衡功能障礙，對平衡能力的測量是評價(jià)神經(jīng)系統(tǒng)疾病患者物理治療效果與康復(fù)情況的重要依據(jù)，也是特殊職業(yè)人員（競技類運(yùn)動(dòng)員、宇航員、飛行員、潛水員等）選拔的評價(jià)指標(biāo)和輔助訓(xùn)練成果的反饋。同時(shí)，平衡機(jī)能測量在老年人身體狀況變化的監(jiān)測、疾病預(yù)防，以及國民身體素質(zhì)鑒定、國家老齡化趨勢評價(jià)等方面起著重要作用。本發(fā)明設(shè)計(jì)完成了對人體平衡機(jī)能進(jìn)行測試與評價(jià)的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，能夠測量平衡機(jī)能數(shù)據(jù)，繪制出測試者靜態(tài)姿勢圖（重心移動(dòng)軌跡的實(shí)時(shí)曲線），并對人體平衡機(jī)能給出定量評價(jià)。 本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是設(shè)計(jì)一個(gè)傳感器測力平臺(tái)，一個(gè)數(shù)據(jù)采集模塊，以及設(shè)計(jì)運(yùn)行于PC機(jī)的綜合評價(jià)模塊軟件，能夠完成對人體重心移動(dòng)情況的實(shí)時(shí)測量、分析、存儲(chǔ)、顯示和報(bào)表輸出。 本發(fā)明的技術(shù)方案： 人體平衡機(jī)能測試與評價(jià)系統(tǒng)，包括傳感器測力平臺(tái)、數(shù)據(jù)采集模塊和綜合評價(jià)模塊三個(gè)部分。傳感器測力平臺(tái)為一塊等邊三角形鐵板，厚度10mm，邊長600mm，在三個(gè)頂點(diǎn)處各安放有一個(gè)電阻應(yīng)變片傳感器，負(fù)責(zé)采集人體重心移動(dòng)信號；數(shù)據(jù)采集模塊為基于MSP430單片機(jī)的電路板，上有三路放大電路，以及串行口和USB傳輸端口，負(fù)責(zé)對傳感器傳送的信號進(jìn)行放大和模數(shù)轉(zhuǎn)換，然后傳輸?shù)骄C合評價(jià)模塊；綜合評價(jià)模塊是用C#編寫的軟件模塊，有數(shù)據(jù)傳輸、分析、存儲(chǔ)、顯示、報(bào)表輸出等功能，其核心是定量評價(jià)算法。 定量評價(jià)算法由三個(gè)子模塊組成：第一，坐標(biāo)變換子模塊：功能為根據(jù)三路傳感器輸出電信號計(jì)算得到測試者當(dāng)前重心位置；第二，平衡機(jī)能指標(biāo)計(jì)算子模塊：功能為根據(jù)不同時(shí)刻的測試者位置值計(jì)算擺動(dòng)軌跡長、擺動(dòng)面積、最大擺動(dòng)角度和動(dòng)搖優(yōu)勢程度四個(gè)評價(jià)指標(biāo)；第三，評價(jià)結(jié)果計(jì)算子模塊：計(jì)算得到測試者平衡能力得分。
作品圖片
作品專業(yè)信息
設(shè)計(jì)、發(fā)明的目的和基本思路、創(chuàng)新點(diǎn)、技術(shù)關(guān)鍵和主要技術(shù)指標(biāo)
- 設(shè)計(jì)了一種人體平衡機(jī)能測試系統(tǒng)，包括目標(biāo)機(jī)軟硬件、上位機(jī)軟件以及通信協(xié)議等組成部分，能夠?qū)y試者重心移動(dòng)情況作出實(shí)時(shí)測量，并在上位機(jī)顯示重心移動(dòng)軌跡，對于體育保健、醫(yī)療等行業(yè)有重要的實(shí)用價(jià)值。 現(xiàn)在國內(nèi)并沒有同類產(chǎn)品，彌補(bǔ)了國內(nèi)平衡能力研究的空白。本系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)在于下位機(jī)采集系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、上位機(jī)同下位機(jī)通訊的實(shí)現(xiàn)以及上位機(jī)軟件對獲取的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理的算法。
科學(xué)性、先進(jìn)性
- 國內(nèi)還沒有相關(guān)技術(shù)。該作品彌補(bǔ)了國內(nèi)平衡能力測試的空白。
獲獎(jiǎng)情況及鑒定結(jié)果
- 2010年6月 第六屆“博創(chuàng)杯”全國大學(xué)生嵌入式設(shè)計(jì)大賽 東北賽區(qū)三等獎(jiǎng) 2010年7月 大連理工大學(xué)首屆“創(chuàng)新杯”大學(xué)生電子制作競賽 二等獎(jiǎng) 2010年12月 大連理工大學(xué)第八屆“攀登杯” 一等獎(jiǎng)
作品所處階段
- 實(shí)驗(yàn)室階段
技術(shù)轉(zhuǎn)讓方式
- 暫無
作品可展示的形式
- 實(shí)物產(chǎn)品現(xiàn)場演示
使用說明,技術(shù)特點(diǎn)和優(yōu)勢,適應(yīng)范圍,推廣前景的技術(shù)性說明,市場分析,經(jīng)濟(jì)效益預(yù)測
- 人體平衡機(jī)能測試系統(tǒng)具有自動(dòng)化水平高、測量及時(shí)、準(zhǔn)確的特點(diǎn)，對于體育保健、醫(yī)療等行業(yè)有重要的應(yīng)用價(jià)值。
同類課題研究水平概述
- 國內(nèi)還沒有相關(guān)技術(shù)。該作品彌補(bǔ)了國內(nèi)平衡能力測試的空白。
