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基本信息
- 項(xiàng)目名稱：
- 人體平衡機(jī)能測(cè)試與評(píng)價(jià)系統(tǒng)
- 來(lái)源：
- 第十二屆“挑戰(zhàn)杯”省賽作品
- 小類：
- 信息技術(shù)
- 大類：
- 科技發(fā)明制作A類
- 簡(jiǎn)介：
- 平衡能力是人體的重要機(jī)能，對(duì)它的測(cè)量與評(píng)價(jià)在疾病康復(fù)、運(yùn)動(dòng)員選拔等領(lǐng)域有重要意義。人體平衡機(jī)能測(cè)試與評(píng)價(jià)系統(tǒng)系統(tǒng)由傳感器測(cè)力平臺(tái)、數(shù)據(jù)采集電路和運(yùn)行于PC機(jī)的綜合評(píng)價(jià)程序三部分組成。工作時(shí)，測(cè)試者直立于測(cè)力平臺(tái)上，由于測(cè)試者身體重心的微小晃動(dòng)，引起足底壓力變化，壓力通過(guò)傳感器轉(zhuǎn)化為電壓值，經(jīng)過(guò)數(shù)據(jù)采集模塊的放大、信號(hào)調(diào)理后傳送至計(jì)算機(jī)，由綜合評(píng)價(jià)程序分析處理，最后給出測(cè)試者平衡機(jī)能的定量評(píng)價(jià)。
- 詳細(xì)介紹：
- 當(dāng)人在靜止站立時(shí)，實(shí)際是不可能保持絕對(duì)靜止的，人體重心會(huì)始終進(jìn)行幅度不等的晃動(dòng)，這是自我意識(shí)所無(wú)法控制的，稱為生理性姿勢(shì)動(dòng)搖，這種重心動(dòng)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(yùn)動(dòng)系統(tǒng)的一項(xiàng)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(duì)平衡能力的測(cè)量是評(píng)價(jià)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(jìng)技類運(yùn)動(dòng)員、宇航員、飛行員、潛水員等）選拔的評(píng)價(jià)指標(biāo)和輔助訓(xùn)練成果的反饋。同時(shí)，平衡機(jī)能測(cè)量在老年人身體狀況變化的監(jiān)測(cè)、疾病預(yù)防，以及國(guó)民身體素質(zhì)鑒定、國(guó)家老齡化趨勢(shì)評(píng)價(jià)等方面起著重要作用。本發(fā)明設(shè)計(jì)完成了對(duì)人體平衡機(jī)能進(jìn)行測(cè)試與評(píng)價(jià)的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，能夠測(cè)量平衡機(jī)能數(shù)據(jù)，繪制出測(cè)試者靜態(tài)姿勢(shì)圖（重心移動(dòng)軌跡的實(shí)時(shí)曲線），并對(duì)人體平衡機(jī)能給出定量評(píng)價(jià)。 本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是設(shè)計(jì)一個(gè)傳感器測(cè)力平臺(tái)，一個(gè)數(shù)據(jù)采集模塊，以及設(shè)計(jì)運(yùn)行于PC機(jī)的綜合評(píng)價(jià)模塊軟件，能夠完成對(duì)人體重心移動(dòng)情況的實(shí)時(shí)測(cè)量、分析、存儲(chǔ)、顯示和報(bào)表輸出。 本發(fā)明的技術(shù)方案： 人體平衡機(jī)能測(cè)試與評(píng)價(jià)系統(tǒng)，包括傳感器測(cè)力平臺(tái)、數(shù)據(jù)采集模塊和綜合評(píng)價(jià)模塊三個(gè)部分。傳感器測(cè)力平臺(tái)為一塊等邊三角形鐵板，厚度10mm，邊長(zhǎng)600mm，在三個(gè)頂點(diǎn)處各安放有一個(gè)電阻應(yīng)變片傳感器，負(fù)責(zé)采集人體重心移動(dòng)信號(hào)；數(shù)據(jù)采集模塊為基于MSP430單片機(jī)的電路板，上有三路放大電路，以及串行口和USB傳輸端口，負(fù)責(zé)對(duì)傳感器傳送的信號(hào)進(jìn)行放大和模數(shù)轉(zhuǎn)換，然后傳輸?shù)骄C合評(píng)價(jià)模塊；綜合評(píng)價(jià)模塊是用C#編寫的軟件模塊，有數(shù)據(jù)傳輸、分析、存儲(chǔ)、顯示、報(bào)表輸出等功能，其核心是定量評(píng)價(jià)算法。 定量評(píng)價(jià)算法由三個(gè)子模塊組成：第一，坐標(biāo)變換子模塊：功能為根據(jù)三路傳感器輸出電信號(hào)計(jì)算得到測(cè)試者當(dāng)前重心位置；第二，平衡機(jī)能指標(biāo)計(jì)算子模塊：功能為根據(jù)不同時(shí)刻的測(cè)試者位置值計(jì)算擺動(dòng)軌跡長(zhǎng)、擺動(dòng)面積、最大擺動(dòng)角度和動(dòng)搖優(yōu)勢(shì)程度四個(gè)評(píng)價(jià)指標(biāo)；第三，評(píng)價(jià)結(jié)果計(jì)算子模塊：計(jì)算得到測(cè)試者平衡能力得分。
作品圖片
作品專業(yè)信息
設(shè)計(jì)、發(fā)明的目的和基本思路、創(chuàng)新點(diǎn)、技術(shù)關(guān)鍵和主要技術(shù)指標(biāo)
- 設(shè)計(jì)了一種人體平衡機(jī)能測(cè)試系統(tǒng)，包括目標(biāo)機(jī)軟硬件、上位機(jī)軟件以及通信協(xié)議等組成部分，能夠?qū)y(cè)試者重心移動(dòng)情況作出實(shí)時(shí)測(cè)量，并在上位機(jī)顯示重心移動(dòng)軌跡，對(duì)于體育保健、醫(yī)療等行業(yè)有重要的實(shí)用價(jià)值。 現(xiàn)在國(guó)內(nèi)并沒(méi)有同類產(chǎn)品，彌補(bǔ)了國(guó)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(jī)采集系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、上位機(jī)同下位機(jī)通訊的實(shí)現(xiàn)以及上位機(jī)軟件對(duì)獲取的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理的算法。
科學(xué)性、先進(jìn)性
- 國(guó)內(nèi)還沒(méi)有相關(guān)技術(shù)。該作品彌補(bǔ)了國(guó)內(nèi)平衡能力測(cè)試的空白。
獲獎(jiǎng)情況及鑒定結(jié)果
- 2010年6月 第六屆“博創(chuàng)杯”全國(guó)大學(xué)生嵌入式設(shè)計(jì)大賽 東北賽區(qū)三等獎(jiǎng) 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(jìng)賽 二等獎(jiǎng) 2010年12月 大連理工大學(xué)第八屆“攀登杯” 一等獎(jiǎng)
作品所處階段
- 實(shí)驗(yàn)室階段
技術(shù)轉(zhuǎn)讓方式
- 暫無(wú)
作品可展示的形式
- 實(shí)物產(chǎn)品現(xiàn)場(chǎng)演示
使用說(shuō)明,技術(shù)特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì),適應(yīng)范圍,推廣前景的技術(shù)性說(shuō)明,市場(chǎng)分析,經(jīng)濟(jì)效益預(yù)測(cè)
- 人體平衡機(jī)能測(cè)試系統(tǒng)具有自動(dòng)化水平高、測(cè)量及時(shí)、準(zhǔn)確的特點(diǎn)，對(duì)于體育保健、醫(yī)療等行業(yè)有重要的應(yīng)用價(jià)值。
同類課題研究水平概述
- 國(guó)內(nèi)還沒(méi)有相關(guān)技術(shù)。該作品彌補(bǔ)了國(guó)內(nèi)平衡能力測(cè)試的空白。
