基于足底压力传感器的能耗建模实验研究

考察足底特殊解剖学结构部位压力传感器的压力数据以及衍生变量，分析其与人体运动速度以及能耗之间的相关关系，并建立回归模型．选取20名健康男性大学生志愿者，以不同速度在跑台上行走，每一速度测量时间至少6min，测量每一速度下2min的足底压力数据以及稳定状态下2min的能耗数据．整个足底压力的峰值以及峰值斜率，足底第三趾跖关节处的压力峰值以及峰值斜率与运动速度以及能耗具有较高程度的线性相关关系．足底压力峰值斜率是估算人体行走速度以及能耗的比较敏感的指标．     

一种炭黑-硅橡胶足底压力分布测量系统

为了检测人体压力分布,设计了一种基于炭黑导电复合材料的人体足底压力分布测量系统.基于炭黑一硅橡胶良好的压敏特性制作了一种柔性触觉传感器,给出了传感器的工作原理.为了测量人体足底压力,制作了压力测量鞋垫.通过阿尔泰公司的USB2080数据采集卡实现对信号的实时采集,利用LabVIEW图形化编程软件,实现对足底压力分布的图形显示.试验结果表明系统可实现人体足底压力分布的实时显示.     

人体足底-蹦床接触动压力实验研究

为了在提高蹦床运动成绩的同时避免蹦床运动员在训练和比赛中受伤,需要了解运动员在触网过程中足底的受力状态与压力分布规律。本文通过实验研究方法,对两名运动员在蹦床上的运动过程进行了人体足底与蹦床接触压力的实测,测得了运动过程中的足底的动态压力分布。进而通过实验数据分析,获得了运动员和蹦床接触瞬间足底的动态压力分布规律。研究结果表明,蹦床运动过程中运动员的足底在接触瞬间产生的最大动压力可达其静态压力的4-5倍,因此在蹦床运动中防止足底接触动压力损伤是十分必要的。     

基于UG二次开发的鞋楦参数化设计

由于鞋楦形状具有不规则性,采用常规的鞋楦设计方法进行设计工作量大,重复性高,效率低下。针对这个问题,提出了一种基于UG二次开发的鞋楦参数化设计方法。以UG作为平台,应用其强大的二次开发工具UG/OPEN,以鞋楦设计方法和尺寸标准为依据,开发运行于UG上的人机交互的鞋楦CAD系统。此CAD系统通过调用各种鞋楦模板,结合数据库的应用,实现各种鞋楦的参数化设计,极大地降低了鞋楦设计的难度,提高了设计效率。     

支持向量机在不同性别人群足底压力分析识别中的应用

研究不同性别人群足底压力分布对性别进行分析识别,利用足底压力步态分析系统对20名男性和20名女性正常行走的足底压力分布数据进行测量,提取足底各区压强峰值特征,使用支持向量机对不同性别人群的足底压强峰值进行训练并进行验证。结果表明:利用支持向量机对左足、右足及左右足的足底压强峰值特征建立的数学模型对性别具有较好的分析识别能力,识别正确率在80%以上,为利用犯罪嫌疑人足迹所反映的步态特征分析性别提供了实验依据。     

足部复合模型建立及其应用

文章利用逆向工程原理与技术,建立了人体足部骨骼、软组织模型以及复合模型,进而建立了足部有限元模型。对足部有限元模型进行了有限元模拟分析,验证了其有效性;作为足部模型的一个应用,利用足部模型建立了鞋楦模型,然后根据该鞋楦模型试行设计出不同的鞋模型。     

单侧负重对人体足底压力特征的影响研究

为探究人体不同单侧负重方式与负重重量行走时足底压力分布特征,分析单侧负重对不同性别人群带来的足底压力变化,选取30名男性与30名女性受试者分别在单肩、手提与斜挎背包3种负重方式下以自身体重的0％、5％、10％ 与15％ 等4种负重重量下行走,利用Medtrack足底压力板测量足底压力峰值和压强峰值.结果表明:单肩背包时...     

贝叶斯判别法在基于足底压力特征个体识别研究中的应用

利用贝叶斯判别法,以足底压力特征为研究对象,选取footscan足底压力分析系统所提取的50名实验对象的足底各区域压力参数作为分析样本(训练样本500枚足迹、测试样本100枚足迹),建立个体识别模型。经检验,同一个体的足底压力特征组合具有相对稳定性,不同个体的足底压力特征组合具有特定性,且个体间的识别率可达92%。为利用足底压力特征的人身识别研究提供了理论基础。     

一种测力鞋垫系统的设计研究

双足机器人的零力矩点(ZMP,zero moment point)位置的确定在机器人的控制中起着重要作用,足底压力分布测试鞋垫是测量足底压力分布并进而确定零力矩点的一种行之有效的先进手段.为了将鞋垫有效运用于实验室的双足机器人之上,将其在人足上进行实验.选用了美国Tekscan Flexiforce的A301薄膜压力传感器和C8051F226单片机,分别作为传感系统和硬件系统的核心,研制了足底压力分布测试鞋垫系统,并用其在人足上做了实验数据采集,验证了其可靠性.     

动态足底压力测量系统研究

为了克服传统足底矫形辅具以静态足底压力数据为参考的局限,研发了一套可穿戴式动态足底压力测量系统。柔性压阻式压力传感器用于鞋垫设计,采用STM32F103RCT6微处理器作为主控芯片,结合压力信号调理电路模块、模数转换模块及数据处理模块完成下位机设计。通过HC-05蓝牙模块将数据传输到电脑端上位机,完成数据的显示、保存及处理,并对步态周期内足底压力分布特点进行动态分析。试验结果表明:系统的测量标准差不超过0.190 N,不同体质量的志愿者静态足底压力分布基本相同,动态足底压力分布随运动速度的增加而增大。