健康女大学生步行时左右足支撑期时相特征比较 被引量：12

1

作者 黄红拾 敖英芳 +3 位作者 李松竹 施延昭 陶立元 王占星 《中国运动医学杂志》 CAS CSCD 北大核心 2011年第2期136-139,共4页

目的:研究健康女大学生步行时支撑期时相参数特征的左右差别,为临床诊断、康复评定、矫形处方和运动训练等提供参考依据。方法:应用footscan?足底压力测量系统测试32例健康女大学生步行时的动态足底压力,计算支撑期足跟触地阶段、前足... 目的:研究健康女大学生步行时支撑期时相参数特征的左右差别,为临床诊断、康复评定、矫形处方和运动训练等提供参考依据。方法:应用footscan?足底压力测量系统测试32例健康女大学生步行时的动态足底压力,计算支撑期足跟触地阶段、前足触地阶段、全足支撑阶段、前足蹬离阶段占足-地接触时间百分比,以及足跟触地和前足触地两个阶段内足跟内侧和外侧足底压力,分析上述参数5次有效测试数据左右侧差异及重测信度。结果:步行时左右侧足-地接触时间分别为618.3 ms和617.8 ms。左侧足跟触地阶段、前足触地阶段、全足支撑阶段、前足蹬离阶段占足-地接触时间的百分比分别为8.66%、9.30%、39.13%、42.91%,右侧为8.54%、9.25%、38.89%、43.30%。左侧足跟触地和前足触地两个阶段内足跟内侧和外侧足底压力分别为1157.57 N/cm2和1055.35 N/cm2,右侧分别为1240.25 N/cm2和1050.45 N/cm2。上述各参数组内相关系数均大于0.76,左右侧差异均无统计学意义。结论:健康女大学生步行时支撑期4个阶段的时间分布参数以及足跟触地和前足触地两个阶段内足跟内侧和外侧足底压力左右侧无明显差异。 展开更多

关键词 动态足底压力 生物力学 步行 支撑期

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排球运动员步态支撑期的足底压力特征 被引量：8

2

作者 苍海 李翰君 高维纬 《沈阳体育学院学报》 CSSCI 北大核心 2012年第1期84-87,共4页

通过测试得到排球运动员步态中足底压力的主要特征,并比较膝关节损伤运动员与无膝关节损伤运动员的足底压力特征,尝试分析膝关节损伤对足底压力产生的变化,为排球运动员正常步态数据提供可信的参考标准。选取北京体育大学竞技体育学院... 通过测试得到排球运动员步态中足底压力的主要特征,并比较膝关节损伤运动员与无膝关节损伤运动员的足底压力特征,尝试分析膝关节损伤对足底压力产生的变化,为排球运动员正常步态数据提供可信的参考标准。选取北京体育大学竞技体育学院排球专项学生共48人(26男、22女)作为研究对象。运用FOOTSCAN足底压力分布测量系统和QUALISYS-MCU500红外运动测试系统的6个摄像头采集足底压力及步态基本运动学参数,测量被试者赤足状态下的步态。要求被试者以自己正常的步速行走,左右脚分别测试3次。将足部分为10个解剖分区:第L趾骨(T1)、第2-5趾骨(T2-T5)、第1跖骨(M1)、第2跖骨(M2)、第3跖骨(M3)、第4跖骨(M4)、第5跖骨(M5)、足中部(MF)、足跟内侧(HM)和足跟外侧(HL)。选取各个分区的接触开始时刻、接触结束时刻、最大压强时刻、接触时间作为时间指标。根据足底压力数据,男女排球运动员在步态支撑时期不同阶段的比例分别为:着地阶段(6.2%男,6.4%女)、前足接触阶段(5.5%男,6.6%女)、整足接触阶段(43.44%男,40.4%女)、离地阶段(42.9%男,46.5%女)。膝关节损伤运动员受伤腿足中部足底压强峰值明显低于未受伤腿。 展开更多

关键词 排球运动员 足底压力 步态 支撑期 膝关节损伤

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年龄对正常人步行时足底压力中心轨迹的影响 被引量：7

3

作者 范文祥 倪朝民 +5 位作者 刘孟 陈进 穆景颂 刘郑 刘丽玲 祁冬晴 《中华物理医学与康复杂志》 CAS CSCD 北大核心 2018年第3期174-178,共5页

目的 研究年龄对正常人步行时足底压力中心（COP）轨迹的影响。 方法 选取受试对象（正常人）50例，其中包括青年组25例和老年组25例，采用AL-600型步态与平衡功能训练评估系统对2组受试者进行步态测试，步态监测指标包括足底压力中心... 目的 研究年龄对正常人步行时足底压力中心（COP）轨迹的影响。 方法 选取受试对象（正常人）50例，其中包括青年组25例和老年组25例，采用AL-600型步态与平衡功能训练评估系统对2组受试者进行步态测试，步态监测指标包括足底压力中心总轨迹长（COPD）、各支撑相亚期［首次触地期（LR）、单腿支撑期（SPS）、足蹬离期（PS）］COP在左右方向的平均偏移（COPD-X）及前后方向的平均偏移（COPD-Y），比较2组研究对象步态相关参数间的差异。 结果 青年组和老年组的COPD值分别为（27.88±3.09）cm和（41.03±4.93）cm，老年组COPD较青年组大，差异有统计学意义（P〈0.05）。与组内LR亚期同指标比较，2组对象SPS亚期COPD-X和COPD-Y值均较小（P〈0.05）。与组内SPS亚期同指标比较，2组对象PS亚期COPD-X和COPD-Y值均较大（P〈0.05）。2组对象SPS亚期同指标与组内LR亚期同指标比较，差异无统计学意义（P〉0.05）。与青年组同亚期同指标比较，老年组对象LR亚期的COPD-X值、PS亚期的COPD-X和COPD-Y值均增加，差异有统计学意义（P〈0.05）。2组对象LR亚期的COPD-Y值、SPS亚期的COPD-X和COPD-Y值比较，差异无统计学意义（P〉0.05）。 结论 老年人COPD、COPD-X及COPD-Y较青年人大，跌倒风险增加；步态周期内支撑相各亚期步态参数不同，LR和PS期变异更能显示出步态的稳定性差异。 展开更多

关键词 足底压力中心 支撑相 地面反作用力 步态

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鞋跟高度对青年女性下楼梯步态的影响 被引量：6

4

作者 时会娟 吴肖洁 +1 位作者 李翰君 刘卉 《医用生物力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第3期256-263,共8页

目的研究鞋跟高度对青年女性下楼梯步态的影响,分析女性穿高跟鞋下楼梯时的风险因素。方法利用红外高速运动捕捉系统测试17名青年女性穿4种不同鞋跟高度皮鞋下楼梯的步态,计算受试者的步态时空参数和下肢关节角度。结果与穿平跟鞋相比,... 目的研究鞋跟高度对青年女性下楼梯步态的影响,分析女性穿高跟鞋下楼梯时的风险因素。方法利用红外高速运动捕捉系统测试17名青年女性穿4种不同鞋跟高度皮鞋下楼梯的步态,计算受试者的步态时空参数和下肢关节角度。结果与穿平跟鞋相比,穿3、5、7 cm高跟鞋下楼梯时步态周期增大,支撑相和双支撑相所占步态周期比例减小,步宽显著减小。与穿平跟鞋相比,穿5、7 cm高跟鞋下楼梯时踝关节矢状面内关节活动幅度均较小,穿3、5、7 cm高跟鞋时踝关节水平面内关节活动幅度均较大。穿3、5 cm高跟鞋时膝关节矢状面内关节活动度显著小于穿平跟鞋,穿3、5、7 cm高跟鞋时膝关节水平面内关节活动幅度显著大于穿平跟鞋。穿5、7 cm高跟鞋时髋关节最大屈曲角度显著大于穿平跟鞋,穿3、5、7 cm高跟鞋时髋关节最小屈曲角度显著大于穿平跟鞋。结论随着鞋跟高度的增加,下楼梯时摆动期占步态周期百分比和步态周期都增大,而支撑相占步态周期百分比、双支撑相(后期)占步态周期百分比和步宽都减小,增加了下楼梯时跌倒的危险;同时,踝、膝关节矢状面内的关节活动幅度逐渐减小,水平面内的关节活动幅度增大。研究结果有助于深入了解鞋跟高度对穿着者下楼梯步态的影响特征和规律,为分析下楼时可能出现的损伤危险提供依据。 展开更多

关键词 高跟鞋 平跟鞋 下楼梯 步态分析 支撑相

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仿生六足机器人虚拟模型控制

5

作者 薛文超 胡立坤 《计算机与数字工程》 2024年第1期271-276,共6页

论文针对仿生六足机器人运动问题,提出了一种基于虚拟模型控制(Virtual Model Control,VMC)的简单直观的运动控制方法。在VMC框架中,一系列虚拟原件安装在机器人关节上,以产生相应的虚拟力。将机器人腿的运动模式分为站立相和摆动相两... 论文针对仿生六足机器人运动问题,提出了一种基于虚拟模型控制(Virtual Model Control,VMC)的简单直观的运动控制方法。在VMC框架中,一系列虚拟原件安装在机器人关节上,以产生相应的虚拟力。将机器人腿的运动模式分为站立相和摆动相两个阶段。站立相中,VMC被用于控制机器人躯干姿态,包括躯干高度和欧拉角;摆动相中,VMC为摆动腿提供控制,使其遵循期望的轨迹。通过状态机实现机器人腿状态切换和运动配合。仿真结果表明,设计的控制器可以实现六足机器人三角步态稳定行走。 展开更多

关键词 仿生六足机器人 虚拟模型控制 站立相 摆动相 三角步态

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膝关节损伤患者的步态分析 被引量：1

6

作者 邹亮畴 马晋 《广州体育学院学报》 CSSCI 北大核心 1999年第3期59-63,共5页

对一名右膝肌肉轻微损伤的大学生运动员治疗与康复训练前后的步态进行运动学与动力学分析，结果表明，康复前损伤倒肌力下降，运动能力降低，两侧的运动学与动力学参数呈不对称状态，康复后步长，步频与步速明显增加，支撑及双支撑时间... 对一名右膝肌肉轻微损伤的大学生运动员治疗与康复训练前后的步态进行运动学与动力学分析，结果表明，康复前损伤倒肌力下降，运动能力降低，两侧的运动学与动力学参数呈不对称状态，康复后步长，步频与步速明显增加，支撑及双支撑时间及比例减少，地面支撑反作用力曲线相对起伏较小，两侧运动学与动力学指标具有对称的特点。 展开更多

关键词 膝关节 损伤 步态 支撑阶段 摆动阶段 双支撑 地面支撑反作用力 对称

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欠驱动弹跳机器人最优运动姿态的驱动器配置 被引量：2

7

作者 孟祥艳 葛文杰 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第15期1765-1770,共6页

研究了具有一个被动关节的三关节单腿欠驱动弹跳机器人的轨迹规划问题。首先建立欠驱动机器人在着地阶段的动力学模型;然后采用数值迭代的方法,以主动关节驱动力矩最小为优化目标,得出了机器人各关节转角的运动规律;最后通过仿真得到三... 研究了具有一个被动关节的三关节单腿欠驱动弹跳机器人的轨迹规划问题。首先建立欠驱动机器人在着地阶段的动力学模型;然后采用数值迭代的方法,以主动关节驱动力矩最小为优化目标,得出了机器人各关节转角的运动规律;最后通过仿真得到三种驱动器配置情况下机器人的关节转角运动规律、姿态图以及驱动力矩,并对其进行了分析比较。结果表明:所提出的运动规划方法是可行的,采用髋关节和踝关节驱动是三种驱动器配置中最合理的情况。 展开更多

关键词 弹跳机器人 轨迹规划 欠驱动 着地阶段

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基于三维应力对跛行奶牛蹄部参数的提取 被引量：2

8

作者 刘彩霞 张永 +2 位作者 杨丽娟 黄超 谢学虎 《安徽农业科学》 CAS 2015年第36期14-17,共4页

奶牛跛行广泛存在于养殖场中。它不仅影响奶牛的正常生理活动,使得奶牛淘汰率升高,而且人工检测会耗费大量的时间。研究中,提出利用地面三维应力测试系统对行走奶牛的支撑相自动识别,同时进行处理判断,从而获取前后蹄部各自完整的支撑... 奶牛跛行广泛存在于养殖场中。它不仅影响奶牛的正常生理活动,使得奶牛淘汰率升高,而且人工检测会耗费大量的时间。研究中,提出利用地面三维应力测试系统对行走奶牛的支撑相自动识别,同时进行处理判断,从而获取前后蹄部各自完整的支撑相。所用的方法是基于时间和空间,并且结合四肢动物行走动力学支撑相的逻辑顺序收集压力中心(COP)轨迹点。这些COP的簇被识别为完整的或不完整的,且分别被分离为前蹄或后蹄。通过计算机自动识别程序获得前后蹄部完整的支撑相,并且提取主要的6个特征值。样本试验数据显示,该设计可用于奶牛的步态分析、跛行判断。这将实现牧场自动收集数据进行无人监督步态分析。 展开更多

关键词 奶牛跛行 三维应力 自动识别 支撑相 特征值

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异构双腿行走机器人动力学建模与仿真 被引量：1

9

作者 傅莉 王斌锐 徐心和 《东北大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第7期617-620,共4页

为了实现异构双腿(人工腿和仿生腿)行走机器人的自立行走,并跟踪期望的轨迹,在仿生腿的膝关节处采用一种特殊的结构多轴闭链结构,但这种结构给系统建模带来了困难·针对这一闭链并含冗余坐标的完整系统的特点,采用罗司方程建立了异... 为了实现异构双腿(人工腿和仿生腿)行走机器人的自立行走,并跟踪期望的轨迹,在仿生腿的膝关节处采用一种特殊的结构多轴闭链结构,但这种结构给系统建模带来了困难·针对这一闭链并含冗余坐标的完整系统的特点,采用罗司方程建立了异构双腿行走机器人动力学模型,给出了异构双腿关节运动和力矩之间的关系以及动力学正逆问题的求解方法,并利用典型步态数据对所建模型进行了仿真计算·结果表明,此方法可以规避难以消解的约束方程,简化模型求解,为研究异构双腿行走机器人的运动、控制、感知等功能奠定了基础· 展开更多

关键词 机器人动力学 建模与仿真 异构 行走机器人 动力学模型 闭链结构 系统建模 完整系统 求解方法 关节运动 仿真计算 约束方程 模型求解 膝关节 逆问题 仿生 多轴 数据 步态

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基于移动窗的人体下肢运动支撑期和摆动期的识别 被引量：1

10

作者 耿晓博 杨鹏 +2 位作者 王欣然 耿艳利 韩瑜 《生物医学工程学杂志》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第2期273-278,共6页

假肢是截肢患者重获行动能力的唯一途径,识别人体下肢运动中的支撑期和摆动期,对控制假肢十分重要。本文基于人体下肢表面肌电(sEMG)信号对人行走步态周期中的支撑期、摆动期进行识别。利用加拿大公司生产的Infiniti生理数据采集系统,... 假肢是截肢患者重获行动能力的唯一途径,识别人体下肢运动中的支撑期和摆动期,对控制假肢十分重要。本文基于人体下肢表面肌电(sEMG)信号对人行走步态周期中的支撑期、摆动期进行识别。利用加拿大公司生产的Infiniti生理数据采集系统,对人体下肢相关肌肉sEMG信号进行采集,用加权滤波窗进行滤波,并用限高窗进行分析,判定目标肌肉起始收缩的时间点,以确定支撑期、摆动期的开始时间。利用加权滤波窗和限高窗分析股直肌、胫骨前肌sEMG信号,能较为准确的完成对支撑期、摆动期的区分,在一定的容忍度范围内,能得到很高的正确率。实验表明,sEMG信号能够反映人体运动意愿,利用人体下肢相关肌肉进行支撑期、摆动期的识别是可行的,提出的分析sEMG信号的方法有一定的实际应用价值。 展开更多

关键词 表面肌电信号 加权滤波移动窗 限高移动窗 支撑期 摆动期

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单侧膝骨关节炎患者步行特征研究

11

作者 周坤 孙翠翠 +5 位作者 谈杰 马蓉 姜艳菊 赵小峰 徐伟健 王思成 《按摩与康复医学》 2021年第21期23-27,共5页

目的:探讨老年膝骨关节炎患者步行的时空参数指标、膝关节支撑期屈伸角度及地面反作用力与正常老年人的差异。方法:纳入2019年9月~2020年9月在我院收治的23例老年膝骨关节炎患者,按K/L分级分为轻度组(n=13)及中重度组(n=10),并招募10名... 目的:探讨老年膝骨关节炎患者步行的时空参数指标、膝关节支撑期屈伸角度及地面反作用力与正常老年人的差异。方法:纳入2019年9月~2020年9月在我院收治的23例老年膝骨关节炎患者,按K/L分级分为轻度组(n=13)及中重度组(n=10),并招募10名正常老年人作为对照组,使用Vicon红外运动捕捉系统和AMTI对三组受试者进行步态采集,并对其步态时空参数指标、地面反作用力、膝关节支撑期内屈伸角度峰值等数据进行分析。结果:中重度组的步速、步幅、患侧支撑相时与轻度组、对照组比较,差异均有统计学意义(P<0,05);对照组与轻度组、中重度组的患侧支撑相膝关节最大屈曲角度时相与支撑相膝关节最大伸直角度比较,差异均有统计学意义(P<0.05);患侧与健侧垂直地面反作用力的第一峰值、第二峰值、谷底对照组与轻度组、中重度组相比较,差异均有统计学意义(P<0.05)。结论:膝骨关节炎患者伸肌群力量下降、膝关节屈伸活动度降低,造成患者步速、步幅、垂直地面反作用力等明显低于身体健康的人群,缓冲体重能力出现不同程度的下降。上述指标均可判断老年膝骨关节炎的严重程度,在医学领域具有应用价值。 展开更多

关键词 膝骨关节炎 步态 支撑期 下肢生物力学 地面反作用力

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基于MEMS惯性技术的鞋式个人导航系统 被引量：57

12

作者 张金亮 秦永元 梅春波 《中国惯性技术学报》 EI CSCD 北大核心 2011年第3期253-256,共4页

研究了低精度鞋式个人惯性导航系统的导航修正算法。该系统由低精度MEMS惯性IMU单元组成,固联在步行者的鞋上。导航算法在传统捷联惯性导航算法基础上,引入了零速修正技术,根据人行走时脚部运动的加速度统计特性,设计了一种比力模值+滑... 研究了低精度鞋式个人惯性导航系统的导航修正算法。该系统由低精度MEMS惯性IMU单元组成,固联在步行者的鞋上。导航算法在传统捷联惯性导航算法基础上,引入了零速修正技术,根据人行走时脚部运动的加速度统计特性,设计了一种比力模值+滑动方差检测算法,用以检测行走过程中的静止时间段。然后通过设计的改良卡尔曼滤波器在静止时间段内滤波估计导航姿态、速度和位置的计算误差,通过反馈校正可以提高原系统的导航精度。最后通过两组MEMS实物实验验证了导航修正算法的有效性和可行性,并指出了进一步的研究方向。 展开更多

关键词 MEMS 个人导航系统 静止检测 滑动方差 零速修正

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鞋式个人导航系统算法和试验研究 被引量：16

13

作者 崔潇 秦永元 +1 位作者 周琪 张金亮 《测控技术》 CSCD 北大核心 2013年第3期138-142,共5页

针对个人定位的需求,提出了基于MEMS惯性传感器的鞋式个人导航系统。利用人体行走过程中脚部与地面相接触的静止时间段,设计了一种以比力模值、比力方差和角速度模值为检测条件的静止检测算法。将静止时间段的解算速度连同方位一起构造... 针对个人定位的需求,提出了基于MEMS惯性传感器的鞋式个人导航系统。利用人体行走过程中脚部与地面相接触的静止时间段,设计了一种以比力模值、比力方差和角速度模值为检测条件的静止检测算法。将静止时间段的解算速度连同方位一起构造量测,然后设计基于卡尔曼滤波器的修正算法,实现了行走过程中累积误差的估计和校正。最后通过矩形路线的行走实验验证了导航算法的有效性和可行性,并指出了进一步的研究方向。 展开更多

关键词 MEMS 个人导航 静止检测 卡尔曼滤波

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脑卒中偏瘫患者足底压力与步行时相的相关性 被引量：9

14

作者 杨洁 倪朝民 +3 位作者 尹傲冉 刘孟 陈进 范文祥 《安徽医科大学学报》 CAS 北大核心 2014年第4期533-535,539,共4页

目的分析脑卒中偏瘫患者足底压力与步行时相的相关性。方法选取可以安全独立步行10 m以上的脑卒中偏瘫患者30例作为实验组,正常成人30例作为对照组,采用步态与平衡功能训练评估系统对受试者进行步态时空参数及足底压力的检测与分析。结... 目的分析脑卒中偏瘫患者足底压力与步行时相的相关性。方法选取可以安全独立步行10 m以上的脑卒中偏瘫患者30例作为实验组,正常成人30例作为对照组,采用步态与平衡功能训练评估系统对受试者进行步态时空参数及足底压力的检测与分析。结果正常成人两侧足底压力峰值比较差异无统计学意义(P>0.05)。脑卒中偏瘫患者两侧压力峰值比较差异有统计学意义(P<0.01)。实验组与对照组的足底压力峰值、摆动相时间比、支撑相时间比比较差异有统计学意义(P<0.05)。脑卒中偏瘫患者健侧下肢足跟着地期、支撑期及蹬离期足底压力峰值与摆动相时间比均呈正相关(r=0.901、0.728、0.866;P<0.01),与支撑相时间比均呈正相关(r=0.823、0.624、0.698;P<0.01)。脑卒中偏瘫患者患侧下肢足跟着地期、支撑期及蹬离期足底压力峰值与摆动相时间比均呈负相关(r=-0.841、-0.774、-0.832;P<0.01),与支撑相时间比均呈负相关(r=-0.875、-0.637、-0.815;P<0.01)。结论脑卒中偏瘫患者足底压力峰值与步行时相密切相关。 展开更多

关键词 脑卒中 足底压力 支撑相时间 摆动相时间

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虚拟线性倒立摆模型在行走机器人双腿支撑相中的应用 被引量：5

15

作者 冯帅 马州 +1 位作者 周珂 孙增圻 《清华大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第7期960-965,共6页

为了提高双足机器人步行运动的稳定性,将双腿支撑阶段的机器人简化为一个虚拟的线性倒立摆模型。该模型以机器人运动的ZMP(zero moment point)为虚拟支点,以机器人质心为模型的质点;在运动中保持质点高度不变。通过预先设定ZMP的轨迹,... 为了提高双足机器人步行运动的稳定性,将双腿支撑阶段的机器人简化为一个虚拟的线性倒立摆模型。该模型以机器人运动的ZMP(zero moment point)为虚拟支点,以机器人质心为模型的质点;在运动中保持质点高度不变。通过预先设定ZMP的轨迹,即可获得机器人质心在双腿支撑阶段的运动轨迹。将该模型与机器人单腿支撑阶段的普通线性倒立摆模型综合运用,就能保证步行时机器人质心速度变化的连续性和步行运动的稳定性。该方法在实际机器人上进行了实验验证,结果表明该方法能够很好地适用于实际机器人的步行运动。 展开更多

关键词 双足机器人 步行 线性倒立摆模型 零力矩点 双腿支撑相

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