基本信息
- 项目名称：
- 人体平衡机能测试与评价系统
- 来源：
- 第十二届“挑战杯”省赛作品
- 小类：
- 信息技术
- 大类：
- 科技发明制作A类
- 简介：
- 平衡能力是人体的重要机能，对它的测量与评价在疾病康复、运动员选拔等领域有重要意义。人体平衡机能测试与评价系统系统由传感器测力平台、数据采集电路和运行于PC机的综合评价程序三部分组成。工作时，测试者直立于测力平台上，由于测试者身体重心的微小晃动，引起足底压力变化，压力通过传感器转化为电压值，经过数据采集模块的放大、信号调理后传送至计算机，由综合评价程序分析处理，最后给出测试者平衡机能的定量评价。
- 详细介绍：
- 当人在静止站立时，实际是不可能保持绝对静止的，人体重心会始终进行幅度不等的晃动，这是自我意识所无法控制的，称为生理性姿势动摇，这种重心动摇的程度与人体的平衡功能直接相关。平衡功能属于人体神经运动系统的一项重要功能，许多神经系统疾病均表现出不同程度的平衡功能障碍，对平衡能力的测量是评价神经系统疾病患者物理治疗效果与康复情况的重要依据，也是特殊职业人员（竞技类运动员、宇航员、飞行员、潜水员等）选拔的评价指标和辅助训练成果的反馈。同时，平衡机能测量在老年人身体状况变化的监测、疾病预防，以及国民身体素质鉴定、国家老龄化趋势评价等方面起着重要作用。本发明设计完成了对人体平衡机能进行测试与评价的计算机系统，能够测量平衡机能数据，绘制出测试者静态姿势图（重心移动轨迹的实时曲线），并对人体平衡机能给出定量评价。 本发明要解决的技术问题是设计一个传感器测力平台，一个数据采集模块，以及设计运行于PC机的综合评价模块软件，能够完成对人体重心移动情况的实时测量、分析、存储、显示和报表输出。 本发明的技术方案： 人体平衡机能测试与评价系统，包括传感器测力平台、数据采集模块和综合评价模块三个部分。传感器测力平台为一块等边三角形铁板，厚度10mm，边长600mm，在三个顶点处各安放有一个电阻应变片传感器，负责采集人体重心移动信号；数据采集模块为基于MSP430单片机的电路板，上有三路放大电路，以及串行口和USB传输端口，负责对传感器传送的信号进行放大和模数转换，然后传输到综合评价模块；综合评价模块是用C#编写的软件模块，有数据传输、分析、存储、显示、报表输出等功能，其核心是定量评价算法。 定量评价算法由三个子模块组成：第一，坐标变换子模块：功能为根据三路传感器输出电信号计算得到测试者当前重心位置；第二，平衡机能指标计算子模块：功能为根据不同时刻的测试者位置值计算摆动轨迹长、摆动面积、最大摆动角度和动摇优势程度四个评价指标；第三，评价结果计算子模块：计算得到测试者平衡能力得分。
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作品专业信息
设计、发明的目的和基本思路、创新点、技术关键和主要技术指标
- 设计了一种人体平衡机能测试系统，包括目标机软硬件、上位机软件以及通信协议等组成部分，能够对测试者重心移动情况作出实时测量，并在上位机显示重心移动轨迹，对于体育保健、医疗等行业有重要的实用价值。 现在国内并没有同类产品，弥补了国内平衡能力研究的空白。本系统的关键技术在于下位机采集系统的设计、上位机同下位机通讯的实现以及上位机软件对获取的数据进行处理的算法。
科学性、先进性
- 国内还没有相关技术。该作品弥补了国内平衡能力测试的空白。
获奖情况及鉴定结果
- 2010年6月 第六届“博创杯”全国大学生嵌入式设计大赛 东北赛区三等奖 2010年7月 大连理工大学首届“创新杯”大学生电子制作竞赛 二等奖 2010年12月 大连理工大学第八届“攀登杯” 一等奖
作品所处阶段
- 实验室阶段
技术转让方式
- 暂无
作品可展示的形式
- 实物产品现场演示
使用说明,技术特点和优势,适应范围,推广前景的技术性说明,市场分析,经济效益预测
- 人体平衡机能测试系统具有自动化水平高、测量及时、准确的特点，对于体育保健、医疗等行业有重要的应用价值。
同类课题研究水平概述
- 国内还没有相关技术。该作品弥补了国内平衡能力测试的空白。
