基于惯性传感单元的步行膝关节载荷预测
Chinese Journal of Rehabilitation Medicine（2023）
摘要
目的:基于惯性传感单元构建步态过程中膝关节力学载荷的计算方法.方法:将4个惯性传感器分别固定在志愿者的躯干、大腿、小腿和足的接近质心位置,光学动作捕捉系统和力台同步采集运动学数据.构建人体运动生物力学模型,结合OrthoLoad髋关节力学载荷数据库中的标准数据,计算志愿者膝关节力学载荷.结果:步态中,基于惯性传感单元计算的膝关节力学载荷与膝关节数据库、三维光学动作捕捉系统和力台相比,膝关节力在矢状面具有良好的相关性,平均相关系数分别为0.76和0.97,膝关节力矩在矢状面具有良好的相关性,平均相关系数分别为0.85和0.93.结论:基于惯性传感单元的运动数据采集系统和建模计算方法真实可靠,可为准确捕捉多运动场景下膝关节的力学载荷提供解决方案.
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