NDI optotrak步态体态分析系统--北京圣思特科技有限公司
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Sennotech:通过步态分析实现对人体健康的监测作者:赵东山来源:《创业邦》2017年第12期Sennotech最大的特点就是能让过去只能存在于大型医院的人体数据采集设备被小型的服务机构甚至个人家庭使用。
“走路时的步态”似乎是大众在日常生活中很少关注的细节,然而它却和一个人的骨骼生长、肌肉发育、形体仪表都有着密切的联系。
研究表明,腰颈肩疼痛的成人越来越多,70%的儿童会出现不同程度的骨骼肌肉发育问题。
这些健康问题很大部分并非由先天身体结构导致,而是后天行为导致的。
近日,一家专注于人体数据采集及深度挖掘的创业公司——Sennotech(创感科技)宣布完成千万级Pre-A轮融资,由琢石投资领投,天创资本、创业邦跟投。
在此之前,Sennotech 还曾获得东方富海、联想加速器的天使轮投资。
Sennotech目前所从事的利用步态数据分析人自身的健康状态和行为,最大特点是能让过去只能存在于大型医院的人体数据采集设备被小型的服务机构甚至个人家庭使用。
其运行原理是利用智能鞋垫采集人体的步态数据,结合云端步态算法库进行专业级的步态分析,服务对象包括足踝门诊、健康管理中心、运动私教、鞋企门店等B端客户。
在应用场景上,比如对于运动私教,Sennotech能挖掘出被测用户的运动损伤风险情况,以便私人教练结合相关数据提供更好的个性化服务;对于鞋企门店,Sennotech可以利用步态数据和脚型数据生成鞋楦数据,为鞋企C to M提供技术支持;此外,Sennotech还针对一些与步态数据关联密切的特定慢病的康复监护采集了大量数据样本,并建立了相关基础模型。
步态分析是结合了运动生物力学和临床医学的一门成熟的学科。
市场上不乏大型步态检测设备,但是由于传统的步态分析设备非常昂贵,价格高达几十万甚至上百万元,目前该类产品只存在于某些大型医院、运动科学中心、高校实验室里,并主要用于康复诊断、专业运动训练及科研等领域。
但事实上步态分析需求十分广泛,对于普通用户来说,成人的形体塑造,儿童的骨骼肌肉发育,运动人士的损伤预防,都和步态体态紧密相连。
步态分析实验报告一、引言步态分析是一种通过对人体行走时的步态进行定量分析的方法,可以揭示出人体运动的特征和规律。
步态分析在医学、康复和运动领域具有广泛的应用。
本实验旨在通过使用传感器技术来进行步态分析,并通过数据分析来探讨步态与人体健康之间的关系。
二、实验设备和方法2.1 实验设备本实验使用了以下设备: - 传感器装置:包括加速度计、陀螺仪和压力传感器等。
- 数据采集系统:用于采集传感器装置产生的数据。
2.2 实验方法本实验的步骤如下: 1. 安装传感器装置:将传感器装置安装在被试者的腿部和脚部,以便能够准确地获取步态数据。
2. 数据采集:通过数据采集系统记录被试者行走时的步态数据,包括步长、步频、步态对称性等指标。
3. 数据分析:对采集到的数据进行分析,包括统计分析、图表绘制等。
4. 结果解读:根据数据分析的结果,得出关于被试者步态特征以及与健康相关的结论。
三、实验结果与分析在本次实验中,我们选取了10名年龄在25至35岁之间的健康成年人作为被试者,采集了他们行走时的步态数据。
3.1 步长分析通过分析步长数据,我们发现男性的步长普遍比女性长,这与以往的研究结果一致。
此外,步长还与身高和体重有关,身高较高的人通常具有较大的步长。
3.2 步频分析步频是指行走中每分钟迈出的步数。
我们的实验结果表明,步频与年龄呈负相关关系,即年龄越大,步频越低。
这可能与身体机能的逐渐下降有关。
3.3 步态对称性分析步态对称性是指左右腿在行走过程中的协调性。
我们通过对比左右腿的步长和步频数据,计算了步态对称性指数。
实验结果显示,大部分被试者的步态对称性较高,左右腿的步长和步频差异不大。
四、结论与展望通过本次实验,我们得出了以下结论: 1. 步长与性别、身高和体重相关。
2. 步频与年龄相关。
3. 大部分被试者的步态对称性较高。
然而,本实验仅限于健康成年人,未考虑年龄、性别和身体条件等因素对步态的影响。
未来的研究可以拓展样本规模,并考虑更多变量,以获得更准确、全面的步态分析结果。
OrthoTrak步态分析软件OrthoTrak步态分析软件是一套集测量、评估和数据库管理为一身的自动化三维临床步态分析软件。
OrthoTrak 步态分析软件将运动学、动力数据与表面肌电、测力台数据整合在一起。
临床医生通过步态报告能很容易的记录病人的物理测量数据;而且还能迅速地将技术性数据编译成简单的易读的图表和表格。
OrthoTrak将上肢测量数据(头,躯干,臂和肩的运动学数据)与下肢的运动学和动力学数据结合分析,在这个方面OrthoTrak步态分析软件是独一无二的。
一旦OrthoTrak从Motion Analysis动作捕捉系统接收到3D坐标后,诸如marker掉落,背景干扰,手动数据化等问题都迎刃而解。
OrthoTrak为用户提供了稳定的坐标数据,精确的临床测量数据和经准的动力学运动学整合数据。
OrthoTrak 是一款完整的、功能强大的、实用的且便于使用的步态分析软件系统。
对于需要评估临床步态类型的医生,OrthoTrak的步态分析软件的主菜单能帮助他们迅速的对数据类型作出判断。
OrthoTrak的操作窗口基于主菜单的选择,它提供了一系列简单且实用的工具:用户可以从数据库中读取文件,可以选择一个或多个试验环境,也可以决定输出报告的运动学动力学数据的类型和数量。
所有分析功能的图表和文本演示报告都可以自定义,以满足用户的需要。
OrthoTrak 步态分析软件由特拉华州立大学的Chet Tylkowski, Sam Augsburger, Jim Richards博士;特拉华为威明顿儿童医院的Alfred I. duPont共同开发完成。
特性1、关节曲伸、内收外展、旋内旋外数据完整报告2、基于身体中心/实验室坐标系统的关节运动/力图表演示3、上下肢运动学的完整报告,包括:倾斜,旋转侧倾,内收外展,倾斜度等。
4、各种数据报告输出,比如速度,节奏,支撑时间等5、包含棍图的运动学数据可以与测力台动力学数据和表面肌电信号图表一通输出/预览。
步态识别国内外研究现状随着科技的不断发展,人工智能技术已经在各个领域得到广泛应用,而步态识别技术也是其中之一。
步态识别是指通过对人体的行走姿态进行采集和处理,从中提取出与步态相关的特征进行识别和分类,从而对不同个体的步态进行识别和比对的技术。
它有着广泛的应用场景,包括医疗康复、智能安防、体育运动、军事行业等领域。
本文将就步态识别技术的国内外研究现状作一浅谈。
一、国外步态识别研究现状在国外,步态识别技术已经得到了广泛应用和发展,特别是在医疗康复领域。
目前,国外步态识别技术主要包括传感器、视觉和传统机器学习等多种方法。
1. 传感器方法传感器方法是指通过在人体关节、肌肉等部位植入传感器,实时采集人体运动信息,然后通过算法进行处理和分析,从而实现对人体步态的识别。
传感器方法具有采集数据精度高、实时性强等特点,因此得到了广泛应用。
目前,该方法的代表性研究包括美国麻省理工学院的“石头”系统和英国帝国理工学院的“德马尼卡”系统等。
2. 视觉方法视觉方法是指通过对人体运动过程进行视频采集和分析,提取出与步态相关的特征,运用计算机视觉技术进行识别和解析的方法。
该方法具有无需植入传感器、不受干扰等优点,但也存在识别精度低等问题。
目前,该方法的代表性研究包括美国康奈尔大学的“Gait-Cam”系统、日本东京大学的“智能鞋”系统等。
3. 传统机器学习方法传统机器学习方法主要是以图像处理和统计学习为基础,对步态数据进行处理和分析,并根据不同特征进行分类和识别。
该方法具有应用范围广、精度高等优点,但因特征提取和分类算法不完善而存在一定不足。
国外此类系统的代表性研究包括美国宾夕法尼亚州立大学的“SEMG-based”系统和瑞典卡罗琳斯卡医学院的“BioTac”系统等。
二、国内步态识别研究现状在国内,步态识别技术的研究起步较晚,但随着技术的不断进步,国内的研究也取得了一些进展。
目前,国内的步态识别技术主要包括传感器、视觉和深度学习等方法。
步态分析方案设计报告说明:我看了五篇关于步态分析的文献,并对其具体实验方法进行归纳。
五篇文献的原文在文件夹中。
最后为我的方案设计。
一、A practical gait analysis system using gyroscop陀es螺仪分析步态本研究是为了调查使用单轴陀螺仪来研制简单便携步态分析系统的可行性。
陀螺仪绑在小腿和大腿的皮肤表面,记录小腿和大腿角速度。
这两部分的倾斜度和膝关节角度都来自角速度。
使用从运动分析系统得到的信号来评估角速度和陀螺仪传来的信号,发现这些信号有不错的相关性。
当转身时,腿部倾斜度和角度信号会发生漂移,有两种方法来解决这个问题:(1)自动复位系统,重新初始化每个步态周期的角度;(2)高通滤波。
两种方法都能很好的纠正漂移。
小腿部的单陀螺仪可以提供以下信息:腿部倾斜度、摆动频率、步数以及步幅和步速的估计。
具体方法:受试者在步态实验室沿直线行走进行陀螺仪数据收集,陀螺仪用绳子固定在大腿和小腿部,感测轴沿中间-横向方向,以测量矢状平面中的角度。
两个人加入测试,一个是不完整的脊髓损伤,一个没有损伤。
一运动分析系统使用各部分解剖学位置的回射标记物来评估腿部的偏移、腿部的角速度和膝角度。
实验开始前5s,受试者直立站立以初始化倾斜角度和陀螺仪的偏置,随后,对象以一个自己喜欢的速度沿预定路径行走。
进行了三组实验来分析陀螺仪的性能,并计算步幅、步态周期时间和每次行走期间的速度。
第一个实验,数据来自两小腿上陀螺仪的信号,并与未损伤者进行比较。
后两个实验是陀螺仪的数据与运动分析系统进行比较。
第一个实验是比较小腿不同位置的陀螺仪信号,对于同一小腿上的两个点,先站立后倾斜,两个点的角速度、角度应该是相同的,陀螺仪一个放在胫骨关节处,一个放在胫骨靠近踝关节10cm 处。
第二个实验一个放置在大腿髌骨上方10cm处,一个在胫骨靠近踝关节10cm 处,记录的是陀螺仪的角速度。
第三个实验,陀螺仪放置于第二个相同,受试者直行4.5m 然后转身180°。