儿童步态时空参数和足底压力的影响因素

儿童的骨骼特征与成年人存在较大差异,儿童期间下肢及足部肌骨系统的发育会持续作用于下肢的运动生物力学特征,使其步态特征与成年人相比更加复杂多变。时空参数和足底压力分布是评价步态特征的两个重要指标,探究和分析儿童步态时空参数及足底压力影响因素,不仅对其足部的正常发育、识别和预防发育偏离现象及针对性干预治疗有重要指导意义,也可以为童鞋的设计提供理论参考和数据支持。     

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。     

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。     

肥胖儿童步态特征及足底压力分布的研究进展

肥胖儿童的骨骼特征、脂肪含量与正常儿童有较大差异,这些因素直接影响其步态特征以及足底压力分布。分析其步态特征及足底压力分布对肥胖儿童的足部的正常生长发育、预防因肥胖引起的疾病以及运动性减肥具有重要的指导意义。     

基于儿童足部数据分析的童鞋功能结构设计与实现

本文基于国内外对儿童足部发育特征的研究及各类矫正技术，针对儿童足部发育出现不正常现象，通过对儿童裸足足底（非正常发育）及穿用常鞋的压力测试及数据采集，得出儿童足部发育出现异常现象的足底压力数据数学建模，为我国童鞋产品的设计与生产，提出理论性的建议和足部功能技术的参考性指导。     

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。     

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。     

机器人梯形柔顺步态算法研究

详细介绍了梯形柔顺步态算法,分析了柔顺算法的特点,并进行仿真,仿真结果表明,梯形柔顺步态算法可提高双足速度的平滑性。     

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。     

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。     

肥胖儿童下肢运动规律及步态特征的研究

利用Codamotion运动捕捉系统和Footscan足底压力测试系统,对111名7~11岁之间无明显身体缺陷和步行障碍的儿童进行测试,根据儿童的BMI指数,选取10组肥胖儿童及10组年龄、身高相仿的正常儿童,进行数据分析,研究其步行运动中,踝关节角度、膝关节角度、躯体前倾角度和头部前倾角度的周期性变化及差异,并分析其足底压力中心轨迹及步态时相的变化规律。研究结果表明:在摆动早期,肥胖儿童膝关节角度明显小于正常儿童;在前掌着地期,与正常儿童相比,肥胖儿童膝关节角度较小,膝关节曲挠程度较小;肥胖儿童的足底压力中心轨迹在x轴的变化范围,比正常儿童范围广,且沿足外侧方向的位移较大,说明肥胖儿童在行走过程中的稳定性较差,更易造成儿童时期的生理性足外翻。     

无言地远行

人行走的步态多种多样，昂首阔步者意气风发，大步流星者志得意满，规行矩步者性情内敛，踉踉跄跄者悲伤欲绝……无疑，步态是含糊的外在表现，在不经意间却速描出心灵游走的轨线，飘忽不定又真切实在。若再加上举手投足的精、气、神，行走的步态也能够幻化出一个真实的存在，人的气韵和境界都在无言之中得到纤毫毕现的张扬，无需过多的自我表白。     

儿童机能鞋设计要点分析

随着童鞋产业快速发展,机能鞋做为童鞋的升级产品,适应市场的新需求而产生,为了更好地突出了机能鞋的功能优势,确立机能鞋应有的市场地位,在机能鞋产品设计中,必须遵循儿童的脚型规律、脚的发育状态及步态特点,力求在鞋楦设计、结构设计、工艺设计、材料搭配等方面更科学、更合理,让机能鞋能够对儿童脚部贴心呵护。     

不同年龄段童鞋设计之概述

不同年龄段儿童发育特征具有较明显的差别,因此,童鞋设计要具有较强的针对性,设计人员要对儿童基本脚型规律、脚的生理结构及损伤方面有较好的认识与研究,要结合人体工程学,运用现代技术与设备进行针对性的研究与开发,以满足儿童足部健康的需要.     

6~10岁儿童负重条件下足底压力及步态研究

通过对6~10岁儿童足底压力及步态的测试,分析了不同负重状态下足底第1脚趾、第2~5脚趾、第1跖趾、第2~3跖趾、第4~5跖趾、中足、后跟内侧、后跟外侧8个部位的压力分布及变化。结果表明:儿童背负不同质量的书包正常站立时,足底各部位的压强变化相当复杂,尤其从无负重到负重自身体重10%时,中足、后跟部分的压强变化较为显著;儿童在背负不同质量的书包行走时,跖趾部位的变化最为显著,当负重大于自身体重的15%时,第1脚趾和第1跖骨的压强会显著增大。该项研究成果可以为包括儿童书包在内的各类儿童服饰设计提供参考。     

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.     

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。     

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。