基本信息
- 項目名稱：
- 人體平衡機能測試與評價系統(tǒng)
- 小類：
- 信息技術(shù)
- 大類：
- 科技發(fā)明制作A類
- 簡介：
- 平衡能力是人體的重要機能，對它的測量與評價在疾病康復(fù)、運動員選拔等領(lǐng)域有重要意義。人體平衡機能測試與評價系統(tǒng)系統(tǒng)由傳感器測力平臺、數(shù)據(jù)采集電路和運行于PC機的綜合評價程序三部分組成。工作時，測試者直立于測力平臺上，由于測試者身體重心的微小晃動，引起足底壓力變化，壓力通過傳感器轉(zhuǎn)化為電壓值，經(jīng)過數(shù)據(jù)采集模塊的放大、信號調(diào)理后傳送至計算機，由綜合評價程序分析處理，最后給出測試者平衡機能的定量評價。
- 詳細介紹：
- 當人在靜止站立時，實際是不可能保持絕對靜止的，人體重心會始終進行幅度不等的晃動，這是自我意識所無法控制的，稱為生理性姿勢動搖，這種重心動搖的程度與人體的平衡功能直接相關(guān)。平衡功能屬于人體神經(jīng)運動系統(tǒng)的一項重要功能，許多神經(jīng)系統(tǒng)疾病均表現(xiàn)出不同程度的平衡功能障礙，對平衡能力的測量是評價神經(jīng)系統(tǒng)疾病患者物理治療效果與康復(fù)情況的重要依據(jù)，也是特殊職業(yè)人員（競技類運動員、宇航員、飛行員、潛水員等）選拔的評價指標和輔助訓(xùn)練成果的反饋。同時，平衡機能測量在老年人身體狀況變化的監(jiān)測、疾病預(yù)防，以及國民身體素質(zhì)鑒定、國家老齡化趨勢評價等方面起著重要作用。本發(fā)明設(shè)計完成了對人體平衡機能進行測試與評價的計算機系統(tǒng)，能夠測量平衡機能數(shù)據(jù)，繪制出測試者靜態(tài)姿勢圖（重心移動軌跡的實時曲線），并對人體平衡機能給出定量評價。 本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是設(shè)計一個傳感器測力平臺，一個數(shù)據(jù)采集模塊，以及設(shè)計運行于PC機的綜合評價模塊軟件，能夠完成對人體重心移動情況的實時測量、分析、存儲、顯示和報表輸出。 本發(fā)明的技術(shù)方案： 人體平衡機能測試與評價系統(tǒng)，包括傳感器測力平臺、數(shù)據(jù)采集模塊和綜合評價模塊三個部分。傳感器測力平臺為一塊等邊三角形鐵板，厚度10mm，邊長600mm，在三個頂點處各安放有一個電阻應(yīng)變片傳感器，負責采集人體重心移動信號；數(shù)據(jù)采集模塊為基于MSP430單片機的電路板，上有三路放大電路，以及串行口和USB傳輸端口，負責對傳感器傳送的信號進行放大和模數(shù)轉(zhuǎn)換，然后傳輸?shù)骄C合評價模塊；綜合評價模塊是用C#編寫的軟件模塊，有數(shù)據(jù)傳輸、分析、存儲、顯示、報表輸出等功能，其核心是定量評價算法。 定量評價算法由三個子模塊組成：第一，坐標變換子模塊：功能為根據(jù)三路傳感器輸出電信號計算得到測試者當前重心位置；第二，平衡機能指標計算子模塊：功能為根據(jù)不同時刻的測試者位置值計算擺動軌跡長、擺動面積、最大擺動角度和動搖優(yōu)勢程度四個評價指標；第三，評價結(jié)果計算子模塊：計算得到測試者平衡能力得分。
作品圖片
作品專業(yè)信息
設(shè)計、發(fā)明的目的和基本思路、創(chuàng)新點、技術(shù)關(guān)鍵和主要技術(shù)指標
- 設(shè)計了一種人體平衡機能測試系統(tǒng)，包括目標機軟硬件、上位機軟件以及通信協(xié)議等組成部分，能夠?qū)y試者重心移動情況作出實時測量，并在上位機顯示重心移動軌跡，對于體育保健、醫(yī)療等行業(yè)有重要的實用價值。 現(xiàn)在國內(nèi)并沒有同類產(chǎn)品，彌補了國內(nèi)平衡能力研究的空白。本系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)在于下位機采集系統(tǒng)的設(shè)計、上位機同下位機通訊的實現(xiàn)以及上位機軟件對獲取的數(shù)據(jù)進行處理的算法。
科學(xué)性、先進性
- 國內(nèi)還沒有相關(guān)技術(shù)。該作品彌補了國內(nèi)平衡能力測試的空白。
獲獎情況及鑒定結(jié)果
- 2010年6月 第六屆“博創(chuàng)杯”全國大學(xué)生嵌入式設(shè)計大賽 東北賽區(qū)三等獎 2010年7月 大連理工大學(xué)首屆“創(chuàng)新杯”大學(xué)生電子制作競賽 二等獎 2010年12月 大連理工大學(xué)第八屆“攀登杯” 一等獎
作品所處階段
- 實驗室階段
技術(shù)轉(zhuǎn)讓方式
- 暫無
作品可展示的形式
- 實物產(chǎn)品現(xiàn)場演示
使用說明,技術(shù)特點和優(yōu)勢,適應(yīng)范圍,推廣前景的技術(shù)性說明,市場分析,經(jīng)濟效益預(yù)測
- 人體平衡機能測試系統(tǒng)具有自動化水平高、測量及時、準確的特點，對于體育保健、醫(yī)療等行業(yè)有重要的應(yīng)用價值。
同類課題研究水平概述
- 國內(nèi)還沒有相關(guān)技術(shù)。該作品彌補了國內(nèi)平衡能力測試的空白。
