行走过程中肢体的协调性研究

为加强公安机关信息化建设,提高公安机关侦查破案能力,解决生物特征识别中步态识别对识别和确定嫌疑人理论依据问题,文章选取了行走过程中肢体协调性方面入手进行实验研究。通过实验得到25人行走数据,对其进行处理分析,得出人在正常行走过程中左右肢体协调并且运动轨迹稳定及具有特定性的结论,即可以通过人在正常行走过程中的肢体运动轨迹,对人身进行同一性认定。     

4足机器人多步态规划与仿真

为了实现一种前膝后肘式4足机器人多步态稳定行走,课题组采用D-H法对机器人进行运动学建模,求解了其运动学正解和逆解。规划了不同步态的足端轨迹和质心位置,分析了静步态和动步态下支撑相和摆动相切换序列,通过平滑关节角过渡的方法使机器人从静步态过渡到动步态。将MATLAB中规划好的关节轨迹作为ADAMS驱动输入,实现了3种步态下的连续仿真。分析了平地行走步态、越障步态和对角小跑步态下机器人运动特性。结果表明规划的3种步态有效可行,静步态和动步态衔接平滑,为驱动元件选型和步态参数优化提供了参考。     

静稳定跨步机构等高步态规划及稳定性分析

跨步机构要实现稳定行走,其步态规划是机构运动控制中的重要内容。针对跨步机构行走速度较低的特点,采用静态步行的方式,设计一种等高度的步态模式,以ZMP(零力矩点)作为稳定判据,分析等高步态的可行性及稳定性。     

儿童行走过程中下肢关节三维运动特征分析

对3~6岁健康儿童在短步态条件下的髋、膝关节三维运动特征进行分析。通过Coda Motion进行数据采集,并计算时-空参数及欧拉角度和角速度。结果表明:长步长行走(FW)与短步长行走(SW)的时-空参数有显著差异,从3岁开始与成人FW步态相似,而SW则要达到5岁;在欧拉角度和角速度方面,膝-髋关节在SW下显著低于FW,且在FW下,膝-髋关节没有表现出随年龄变化趋势,但在SW下,膝关节在5岁时与成人无显著差异,髋关节则推迟到6岁。因此可以认为,控制SW步态的运动能力将在5岁时基本发育成熟。     

雕塑家笔记

善于制作人物模型的查尔斯·布坎南谈“行走步态”的雕塑方法在以前的相关文章中,我们专门讨论过人物姿态的问题,文章也涉及到一些解剖学问题。比如当人后背负重——背包、背弹药袋、背武器、背其他军用装备时,怎样来调整、塑造人形的姿势。此次我们将讨论一个新问题——行走步     

基于儿童双足步态特征比对分析的个性化鞋垫设计

基于国内外儿童足部生理发育特征的研究及各类矫正技术,针对儿童双足发育成型期出现的扭曲定型现象,通过压力测试分析技术及行走步态特征数据,得出儿童双足行走步态比对模型,研发一种双足个性化鞋垫结构,为童鞋功能研发提供参考。     

外八步态人群足底压力分布特征

旨在探究外八步态群体与正常步态群体在行走时足底压力分布特征的异同.采用Footscan(R)平板式足底压力测试系统测量1500名18~20岁大学生裸足自然行走时的足底压力,并选取23名外八步态学生和23名正常步态学生对其峰值压强、压强时间积分、绝对接触面积和相对接触面积等参数进行分析.研究结果表明:与正常步态人群相比,外八步态足底的压力参数(峰值压强、压强时间积分、绝对接触面积、相对接触面积)在前掌区域增大,足弓和后跟区域减小,压力向前转移;前掌和后跟内侧相对接触面积增大,足弓处的相对触地面积减小,未表现出扁平足趋势;自然外八步态和模拟外八步态的足底压力分布确实存在差异,主要表现在足弓和后跟区域.     

基于Raspberry Pi的六足行走机器人设计

为在各种人类不便到达的地区进行数据采集、探测等工作,越来越多移动式机器人被使用,六足机器人因其在步态上的高适应性成为移动机器人领域中的主流研究对象之一。本文以Raspberry Pi作为控制核心设计了一款六足行走机器人,具有多自由度结构和离散落足点,可进行丰富的步态设计,以适应各种非结构化地形,同时结合摄像头、传感器等功能模块,使其具备远程控制、实时监控、自动避障等功能,以达到在各种复杂地形环境下稳定行走并实时高效采集信息的目的。     

足部矫正器对扁平足患者步态的影响

尽管足部矫正器已经广泛地应用于扁平足的治疗中，但这种仪器的生物力学影响尚不明确。因此，本项研究采取实验调查方式评估足部矫正器对扁平足患者的水平行走步态的影响。方法：招募11位患有扁平足的成年人作为测试者。每位测试者分别在裸足、穿鞋和穿着配有矫正鞋垫的鞋子三种状态下行走的运动学和动力学数据。在每次测试中，采用由两块Kistler测力板和EVaRT软件组成的一种动作分析系统记录和分析每位测试者的步态。结果：结果显示，在穿着配有矫正鞋垫的鞋子和穿鞋两种状态下，踝关节的最大背屈角度和峰值扭转力矩增大，同时降低了踝关节的最大跖屈角度和峰值扭转力矩。此外，增长了在穿着配有矫正鞋垫的鞋子和穿鞋两种状态下峰值膝盖内翻扭转力矩。足部矫正器对膝盖和臀部的影响非常小，并且穿着配有矫正鞋垫的鞋子行走和穿鞋行走无显著性差异。解释：这个结果显示本文中鞋垫和鞋的发展有利于扁平足患者的踝关节。鉴于穿鞋和穿着有矫正鞋垫的鞋在两个状态下的微小区别，可能需要进一步的研究来阐明鞋和矫正鞋垫之间的相互作用。     

基于虚拟仿真的四足机器人行走研究

进行了四足机器人行走过程的仿真分析。建立了四足机器人的三维软件模型,导入仿真软件ADAMS中,通过加入约束和动力分析,以一定形式的步态分析实现了机器人在平面上的行走。并以机器狗模型为例子分析了稳定性以及在行走过程中各部分动作产生的影响,为研究智能化玩具程序开发和四足机器人提供借鉴。     

老年人足部形态及足底压力的研究北大核心

针对60岁以上老年人的足部形变、足部病变、足部穿鞋常见问题、老年人鞋类需求及消费市场、老年人步态等相关问题,进行695份有效问卷调查,得出随着年龄的增长,老年人足部病变特征、鞋前掌部位及后跟部位破损特征、老年人外八字步态行走特征的分布情况。以20～23岁年轻人脚型作为参照,运用平板压力测试系统进行步态测试,通过观察时相、冲量、足底压强指标,得出老年男性、女性的足底压强指标,足底各分区冲量指标,前掌、整足触地时间及步态周期,并与问卷调查结果参照对应,使主观、客观结果相结合,得出相关结论。     

四足仿生机器狗行走步姿控制

文章从仿生学出发,设计出了一款基于STM32的四足机器狗,模拟了犬类的行走姿态。控制器主要以STM32为核心,它接收到来自上位机软件所发出的舵机指令,再利用芯片产生的9路标准脉宽型控制协议控制机器狗的每个关节运动,从而实现相应的运动步态。     

老年人足部形态及足底压力的研究

针对60岁以上老年人的足部形变、足部病变、足部穿鞋常见问题、老年人鞋类需求及消费市场、老年人步态等相关问题,进行695份有效问卷调查,得出随着年龄的增长,老年人足部病变特征、鞋前掌部位及后跟部位破损特征、老年人外八字步态行走特征的分布情况。以20~23岁年轻人脚型作为参照,运用平板压力测试系统进行步态测试,通过观察时相、冲量、足底压强指标,得出老年男性、女性的足底压强指标,足底各分区冲量指标,前掌、整足触地时间及步态周期,并与问卷调查结果参照对应,使主观、客观结果相结合,得出相关结论。     

单侧负重对足底压力和稳定性的影响研究

单手提重物在日常生活和工作中很常见,不对称负重不仅增大下肢载荷,而且使人-手提物重心偏离正中矢状面,可能导致足底水泡、应力性骨折和摔跤风险增大。用1 m的压力板测量了15名健康男性大学生分别手提7 kg和14 kg重的包行走时的垂直地面反作用力和足底压力中心,用1 m的测力台测量静止站立30 s时的地面反作用力,以此为依据分析单侧负重对人体稳定性、足部冲击和步态的影响。结果表明,在实验的两种负重时,足底压力绝对值增大,相对值不变,稳定性降低,步态改变。针对经常性单侧负重群体的功能鞋设计,需要增大鞋底缓冲性能以减小损伤,增加鞋类稳定性以减小摔跤风险。     

外八步态足部形变及力学研究北大核心

为了探究外八步态的足部运动生物力学,调查了外八步态足部形变、穿鞋感知、鞋靴需求等相关问题,得到外八步态的足部形变、不适部位,及其所需要的帮助,且通过Footscan平板压力测试仪,对其裸足状态自然行走时的足部压力特征参数进行了测试,与正常步态进行对比分析,得到外八步态的足部运动力学特征。结果表明:外八步态容易出现低足弓和扁平足,且外八步态足部的触地面积百分比、步态时相,以及足部各分区的峰值压强和冲量等,都与正常步态存在一定的差异性。     

外八步态足部形变及力学研究

为了探究外八步态的足部运动生物力学,调查了外八步态足部形变、穿鞋感知、鞋靴需求等相关问题,得到外八步态的足部形变、不适部位,及其所需要的帮助,且通过Footscan平板压力测试仪,对其裸足状态自然行走时的足部压力特征参数进行了测试,与正常步态进行对比分析,得到外八步态的足部运动力学特征。结果表明:外八步态容易出现低足弓和扁平足,且外八步态足部的触地面积百分比、步态时相,以及足部各分区的峰值压强和冲量等,都与正常步态存在一定的差异性。     

户外六足监测机器人的运动控制

本文针对户外监测需要,设计了一种在自然地形上运动行走的六足机器人作为监测设备的移动载体。介绍了硬件和软件设计,规划机器人的直行和定点转弯步态。最后在平地和自然草坪上进行试验,机器人运行稳定,表明具有在户外执行任务的实际能力。     

背包对儿童足部生物力学性能影响的研究进展

通过查阅国内外背包对儿童足部生物力学性能影响的相关文献,综述了背包影响儿童行走时地面反作用力、足底压力以及步态时空参数的研究进展。结果表明,过重的书包影响儿童的平衡,易造成前脚掌疲劳及损伤;为了不影响儿童的正常发育,儿童背包质量不宜超过20%身体质量(BW);而儿童背包行走通常是一个长距离的过程,长距离行走后对地面反作用力和足底压力分布是否有影响,还需学者们进行深入研究与探讨。     

享受独特的北欧健身游

参与越野行走多年，早就对北欧的自然风光和与当地人一起越野行走非常向往。今年带领22名来自北京及河北的走友（越野行走爱好者互称走友）参加2012年中国芬兰国际越野行走交流活动。我们一起“走”进北欧四国，体验了不一般的北欧风情。一、沉迷于美景，迷失在森林 6月3日由国际越野行走协会中国代表处和北欧越野行走推广中心组建的“中国3T01-TEX越野行走队”一行58人来到芬兰首都赫尔辛基参加在赫尔辛基中心公园举办的2012年中芬越野行走交流活动。     

Openpose算法在步态分析中的可靠性研究

研究的目的就是对Openpose算法应用在步态分析中的可靠性进行研究,为步态中的关节分析提供参考。通过切片处理和Openpose算法分别处理视频数据,通过切片得到一个步态周期的视频数据,按照关键事件发生占比人工计算出结果。经过Openpose算法处理后的数据通过滤波、插值以及快速傅里叶变换等信号处理方法,得到受试人员在一个步态周期中的膝关节角度,通过步态周期5个关键事件在步态周期中发生时刻的占比,得到Openpose算法处理后的结果。最终我们通过Bland-Altman算法计算Openpose方法的结果与切片处理结果之间的一致性,以此来评价Openpose算法的可靠性。结果显示有95.3%的数据组一致性好。因此,Openpose算法可以应用在关节角度测量等相关领域的实验研究中。