基于多模态的人体平衡能力定量评估方法的研究

发布时间：2025-05-01 19:27

　　相关资料表明,随着我国老龄化的加剧,老年人跌倒的风险也在不断加剧,老年人的骨骼和器官的衰退会导致身体平衡能力下降,平衡能力作为衡量人体正常运动和维持身体姿态的重要指标,并能够预防跌倒风险的发生,所以,对平衡能力的评估就显得尤为重要,但平衡能力的作用机理尚不能明确地阐述,还需要大量的专家和学者在这个领域继续研究。本文将大学生和老年人作为实验的研究对象,通过采集实验者的压力信号和表面肌电信号进行对平衡能力的研究,实验者都是经过医疗鉴定的合格者,通过阻断感觉信息的输入来确立实验的采集模式,对采集到的信号进行滤波处理,时域和频域特征提取以及功率谱密度进行分析,通过确立平衡能力的等级分类,达到对平衡能力的有效评估,本文做的主要工作如下:首先,通过建立人体平衡并确定研究的整体思想,确立研究的对象,并对实验的采集模式和肌肉的选取进行有效说明,再根据实验采集的方法,最后按照实验要求对实验者的多模态信号进行采集。其次,通过对传统滤波处理和小波变换滤波处理进行比较,提取时域的特征值,提取频域特征值并绘制频域特征值随采样点的变化图像,并采用频谱图和功率谱密度的方法进行分析。最后采用混沌理论的方法,通过确定最佳...

【文章页数】：74 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图1.1前庭器官的构造

前庭器官是由位于头骨两侧的内耳迷路中的椭圆囊和球囊,和半规管,外半规管,后半规管组成,是能够感知人体位置的最终的神经末端。前庭器官如图1.1所示,三个半规管相互垂直能够感知身体旋转的加速运动,两个囊能够感受包括地心引力等直线加速运动[8]。当人体感受到旋转或者直线加速运动时,前庭....

图1.2 EquiTest平衡测试仪

随着传感器技术的迅猛发展,发展到使用计算机来采集压力中心信号来分析平衡能力,因压力中心会随着身体的摆动情况而变化,通过采集的信号利用压力平衡原理可以计算出压力中心的位置。国外的专家Terekhov早在1976年就用计算机和采集压力装置进行平衡能力的评估,由于传感器吧的灵敏度较高,....

图1.3 Balance Master平衡测试仪

图1.2EquiTest平衡测试仪国内对于平衡仪的研究也有很大的进展,王盛等[22]采用三维动态捕捉的运动节段的方式进行平衡系统分析,通过测力平台和跟踪标记来记录重心和压力中心的轨迹进行评定平衡能力。尹志勇等采用光学技术与图像处理结合的模式,利用CCD摄像头对标记物的移动进行捕....

图2.1人体站立坐标

当人体处于轻微失衡的状态时,一种是腿部踝关节会做出相应的调整,踝关节的背屈是以踝关节为旋转点在矢状面内向上旋转角度,而跖屈是在以踝关节为旋转点在矢状面内向下旋转角度[26];另一种是髋关节会做出相应的调整,身体的前倾是以髋关节为旋转点在水平面内向前旋转角度,身体的后仰是以髋关节为....

本文编号：4042651