基于运动学的老年人步态关键特征研究
| 摘要 | 第2-4页 |
| ABSTRACT | 第4-5页 |
| 1 绪论 | 第8-15页 |
| 1.1 论文研究背景及意义 | 第8页 |
| 1.2 人体步态研究综述 | 第8-11页 |
| 1.3 基于视频分析技术的步态研究 | 第11-12页 |
| 1.4 基于便携式惯性传感器技术的步态分析系统 | 第12-13页 |
| 1.5 本论文主要研究内容 | 第13-15页 |
| 2 相关理论基础 | 第15-24页 |
| 2.1 惯性测量单元 | 第15-17页 |
| 2.1.1 加速度传感器 | 第15页 |
| 2.1.2 角速度传感器 | 第15-16页 |
| 2.1.3 磁力计传感器 | 第16-17页 |
| 2.2 坐标系与坐标转换 | 第17-24页 |
| 2.2.1 坐标系的定义 | 第17-18页 |
| 2.2.2 坐标系的转换 | 第18-24页 |
| 3 基于姿态解算的步态特征算法 | 第24-33页 |
| 3.1 四元数的姿态表示 | 第24-28页 |
| 3.1.1 四元数 | 第25页 |
| 3.1.2 四元数表示旋转 | 第25-26页 |
| 3.1.3 四元数与方向余弦矩阵 | 第26-27页 |
| 3.1.4 四元数与欧拉角 | 第27-28页 |
| 3.2 基于互补滤波的四元数姿态解算算法 | 第28-33页 |
| 3.2.1 互补滤波器解算原理 | 第28-29页 |
| 3.2.2 姿态解算步骤 | 第29-33页 |
| 4 步态数据采集与实验介绍 | 第33-45页 |
| 4.1 实验平台介绍 | 第33-36页 |
| 4.1.1 实验软件平台 | 第33-34页 |
| 4.1.2 步态数据采集系统 | 第34-35页 |
| 4.1.3 摄氧量数据采集系统 | 第35-36页 |
| 4.2 步态数据的采集 | 第36-43页 |
| 4.2.1 知情同意书与调查问卷 | 第38-39页 |
| 4.2.2 惯性传感器的校准 | 第39-40页 |
| 4.2.3 传感器的放置 | 第40-41页 |
| 4.2.4 步行运动测试 | 第41-42页 |
| 4.2.5 预实验以及注意事项 | 第42-43页 |
| 4.3 下肢简易模型的建立 | 第43-45页 |
| 5 实验结果记录与分析 | 第45-59页 |
| 5.1 关节活动范围计算结果 | 第45-46页 |
| 5.2 步长、步频计算 | 第46-49页 |
| 5.2.1 基于峰值检测的步数统计 | 第46-47页 |
| 5.2.2 步频、复步长步长计算结果 | 第47-49页 |
| 5.3 步行能量消耗计算结果 | 第49-51页 |
| 5.4 统计分析处理结果 | 第51-56页 |
| 5.5 分析与讨论 | 第56-59页 |
| 5.5.1 不同性别下的步态参数比较 | 第56-57页 |
| 5.5.2 不同速度下的步态参数比较 | 第57-59页 |
| 总结 | 第59-61页 |
| 参考文献 | 第61-65页 |
| 致谢 | 第65-67页 |
