研究一種基于助力機(jī)器人系統(tǒng)的人機(jī)交互控制應(yīng)用的步態(tài)識(shí)別方法搭建一套應(yīng)用于助力機(jī)器人的人體運(yùn)動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)。基于足底壓力人體運(yùn)動(dòng)識(shí)別檢測(cè)機(jī)理研究；足底壓力采集硬件平臺(tái)；搭建基于足底壓力參數(shù)的特征提取方法研究；人體運(yùn)動(dòng)識(shí)別算法研究。可穿戴式采集裝置系統(tǒng)設(shè)計(jì)采集足底多路壓力信號(hào)；足底關(guān)鍵位置粘貼傳感器使用無(wú)線傳輸數(shù)據(jù)；消除接線對(duì)運(yùn)動(dòng)范圍的限制系統(tǒng)操作簡(jiǎn)單；被試者無(wú)需進(jìn)行其他操作。通過分析足底壓力信息中的潛在規(guī)律，提取步態(tài)特征參數(shù)。運(yùn)用構(gòu)造分類器， 建立特征參數(shù)與運(yùn)動(dòng)行為之間的關(guān)系。足壓測(cè)試能準(zhǔn)確評(píng)估足部壓力分布，為運(yùn)動(dòng)愛好者提供科學(xué)依據(jù)，預(yù)防運(yùn)動(dòng)損傷。買足壓

4～6歲兒童在站立時(shí),足跟部、前足及中足部壓力占整個(gè)足壓力的百分比分別為61%、35%和4%。兒童早期足畸形如扁平足、內(nèi)翻足、外翻足、足內(nèi)旋、足外旋的初步診斷和穿戴矯形器前后的效果評(píng)估。腦癱兒童尖足，交叉步態(tài)、偏癱步態(tài)及異常短促步態(tài)做出評(píng)價(jià)和康復(fù)后效果評(píng)估。先天性馬蹄足、先天性髖關(guān)節(jié)脫位等下肢畸形手術(shù)前后的客觀評(píng)定手段。芯康生物品牌已包括足底壓力步態(tài)分析系統(tǒng)、動(dòng)靜態(tài)功能評(píng)估及訓(xùn)練系統(tǒng)、三維動(dòng)態(tài)脊柱及姿態(tài)評(píng)估系統(tǒng)、糖尿病足動(dòng)力檢測(cè)系統(tǒng)等6大類共13款產(chǎn)品。買足壓將步態(tài)周期分為足跟著地、全足著地、站立中期、足跟離地、足尖離地、加速期、邁步中期、減速期共八個(gè)時(shí)期。

足底壓力是人體在靜止站立或者動(dòng)態(tài)運(yùn)動(dòng)時(shí)，在自身重力的作用下，足底在垂直方向上受到的一個(gè)地面的反作用力。

足底壓力的大小與分布狀況能直觀反映人體腿、足結(jié)構(gòu)、功能及整個(gè)身體姿勢(shì)控制等信息。足底壓力步態(tài)分析系統(tǒng)則是運(yùn)用壓力傳感器對(duì)人體在靜止或者動(dòng)態(tài)過程中足底壓力的力學(xué)、幾何學(xué)以及時(shí)間參數(shù)值進(jìn)行測(cè)定，對(duì)不同狀態(tài)下的足底壓力參數(shù)進(jìn)行分析研究，揭示不同的足底壓力分布特征和模式。

通過足底壓力步態(tài)分析系統(tǒng)的測(cè)試，我們可以清楚地看到足部的壓力分布，能夠提前對(duì)足壓分布較大的區(qū)域采取干預(yù)措施，防止因壓力過大而造成的疼痛或者損傷的出現(xiàn)。

目測(cè)步態(tài)分析法是指不借用任何儀器，分析者通過直接注意某一關(guān)節(jié)或身體的某一節(jié)段來(lái)達(dá)到步態(tài)分析的目的的方法，多數(shù)是通過檢查表或簡(jiǎn)要描述的方式完成，檢查者需要記錄步態(tài)周期中存在的問題及其原因。1．分析方法為了更好地識(shí)別步態(tài)是否異常及對(duì)異常原因進(jìn)行分析，就必須先熟悉在一個(gè)步態(tài)周期內(nèi)各個(gè)不同階段，不同時(shí)期髖、膝、踝、足關(guān)節(jié)的角度，參與的肌肉活動(dòng)等情況，以下分別從矢狀面、額狀面、水平面進(jìn)行分析。（1）矢狀面分析維持正常步態(tài)的條件是：髖關(guān)節(jié)屈曲至少要有30度，后伸達(dá)10度，膝關(guān)節(jié)能充分伸展，并能屈曲達(dá)60度，踝關(guān)節(jié)跖屈約20度，背伸至少有15度，為了維持這些關(guān)節(jié)活動(dòng)范圍，在步態(tài)周期不同階段由不同的肌肉參與活動(dòng)，若肌肉無(wú)力，將會(huì)出現(xiàn)不同的異常步態(tài)及相應(yīng)代償情況。踝足、膝和髖關(guān)節(jié)的矢狀面分析結(jié)果分別見表4~6。足底壓力是指腳底受到的壓力或應(yīng)力。它通常與站立、行走或跑步等日常活動(dòng)有關(guān)。

（1）選擇環(huán)境選擇病人行走的地方，并測(cè)量準(zhǔn)備讓病人走的距離。確定觀察者自己的位置，以便能看到觀察對(duì)象的全貌。如果拍照，相機(jī)應(yīng)當(dāng)放在能看到病人下肢、腳以及從矢狀面和冠狀面都能看到頭和軀干的地方，即觀察者與觀察對(duì)象成45度角較合適。（2）觀察順序分別從矢狀面（側(cè)面）或額狀面（前、后）觀察，觀察時(shí)可集中注意力在步態(tài)周期的某一部分某節(jié)段，不要從一個(gè)節(jié)段跳到另一個(gè)節(jié)段或從一個(gè)期跳到另一個(gè)期。（3）兩側(cè)對(duì)比如偏癱病人等大多數(shù)雖只有一側(cè)受累，但身體另一側(cè)也可能會(huì)受到影響，因此要觀察兩側(cè)，自身對(duì)比。遠(yuǎn)程醫(yī)療平臺(tái)將足壓數(shù)據(jù)上傳至云端，醫(yī)生遠(yuǎn)程評(píng)估患者康復(fù)進(jìn)展或糖尿病足風(fēng)險(xiǎn)。國(guó)內(nèi)足壓分析

足底壓力分析技術(shù)在近年來(lái)發(fā)展迅速，廣泛應(yīng)用于醫(yī)療康復(fù)、運(yùn)動(dòng)科學(xué)、智能鞋類設(shè)計(jì)等領(lǐng)域。買足壓

   平板式足底壓力步態(tài)分析系統(tǒng)所用的壓力平板就是將壓力傳感器整合在平板內(nèi)部，將平板事先鋪好于地面，待測(cè)試者作用于該表面進(jìn)行測(cè)量，可以用于靜態(tài)、動(dòng)態(tài)足底狀況和身體平衡能力的分析。壓力平板尤其是走道式提供了足部接觸平板的方向信息，例如腳在時(shí)間和空間中的觸地方式，適用于固定場(chǎng)景測(cè)試。其優(yōu)勢(shì)是內(nèi)置的傳感器數(shù)量多每平方厘米傳感器數(shù)量大于等于4個(gè)，測(cè)量數(shù)據(jù)更精確量程200N/CM2頻率400HZ，且使用壽命更長(zhǎng)無(wú)易損耗件，經(jīng)濟(jì)效益高。足底壓力測(cè)試應(yīng)用方向，可以應(yīng)用于生物力學(xué)研究，對(duì)運(yùn)動(dòng)員進(jìn)行足底壓力定量評(píng)估，評(píng)價(jià)下肢用力的合理性，以及身體用力的協(xié)調(diào)性，從而提高運(yùn)動(dòng)表現(xiàn)，降低損傷風(fēng)險(xiǎn)；可以通過對(duì)患者動(dòng)態(tài)和靜態(tài)監(jiān)測(cè)，通過足底壓力步態(tài)分析的數(shù)據(jù)與曲線鑒別，為制定整體健康恢復(fù)計(jì)劃提供客觀依據(jù)；對(duì)糖尿病人群的足底壓力變化進(jìn)行監(jiān)測(cè)，發(fā)現(xiàn)糖尿病足高危人群，對(duì)潰瘍高風(fēng)險(xiǎn)人群通過專業(yè)的分析軟件提供矯治鞋墊干預(yù)措施進(jìn)行早期防護(hù)、跟蹤隨訪，減少截肢率；可對(duì)扁平足、高弓足、跟外翻、拇外翻、足底筋膜炎等足部疾病進(jìn)行診斷輔助；矯形器、矯形鞋墊等矯形設(shè)備的設(shè)計(jì)；運(yùn)動(dòng)鞋的開發(fā)和設(shè)計(jì)。買足壓