CN108697377A - 步态分析器系统和方法 - Google Patents

步态分析器系统和方法 Download PDF

Info

Publication number
CN108697377A
CN108697377A CN201780007870.3A CN201780007870A CN108697377A CN 108697377 A CN108697377 A CN 108697377A CN 201780007870 A CN201780007870 A CN 201780007870A CN 108697377 A CN108697377 A CN 108697377A
Authority
CN
China
Prior art keywords
user
gait
side foot
sensor
state
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201780007870.3A
Other languages
English (en)
Inventor
纳撒尼尔·佐索
维克托里安·蒂奥
凯文·布沙尔
凯蒂娅·比洛多
乌格斯·拉瓦
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Bettami Co
B Temia Inc
Original Assignee
Bettami Co
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Bettami Co filed Critical Bettami Co
Publication of CN108697377A publication Critical patent/CN108697377A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/103—Detecting, measuring or recording devices for testing the shape, pattern, colour, size or movement of the body or parts thereof, for diagnostic purposes
    • A61B5/11—Measuring movement of the entire body or parts thereof, e.g. head or hand tremor, mobility of a limb
    • A61B5/112—Gait analysis
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/103—Detecting, measuring or recording devices for testing the shape, pattern, colour, size or movement of the body or parts thereof, for diagnostic purposes
    • A61B5/11—Measuring movement of the entire body or parts thereof, e.g. head or hand tremor, mobility of a limb
    • A61B5/1118—Determining activity level
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/103—Detecting, measuring or recording devices for testing the shape, pattern, colour, size or movement of the body or parts thereof, for diagnostic purposes
    • A61B5/11—Measuring movement of the entire body or parts thereof, e.g. head or hand tremor, mobility of a limb
    • A61B5/1121—Determining geometric values, e.g. centre of rotation or angular range of movement
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/103—Detecting, measuring or recording devices for testing the shape, pattern, colour, size or movement of the body or parts thereof, for diagnostic purposes
    • A61B5/11—Measuring movement of the entire body or parts thereof, e.g. head or hand tremor, mobility of a limb
    • A61B5/1126—Measuring movement of the entire body or parts thereof, e.g. head or hand tremor, mobility of a limb using a particular sensing technique
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/68—Arrangements of detecting, measuring or recording means, e.g. sensors, in relation to patient
    • A61B5/6801—Arrangements of detecting, measuring or recording means, e.g. sensors, in relation to patient specially adapted to be attached to or worn on the body surface
    • A61B5/6802—Sensor mounted on worn items
    • A61B5/6804—Garments; Clothes
    • A61B5/6807—Footwear
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/68—Arrangements of detecting, measuring or recording means, e.g. sensors, in relation to patient
    • A61B5/6801—Arrangements of detecting, measuring or recording means, e.g. sensors, in relation to patient specially adapted to be attached to or worn on the body surface
    • A61B5/6802—Sensor mounted on worn items
    • A61B5/6812—Orthopaedic devices
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/68—Arrangements of detecting, measuring or recording means, e.g. sensors, in relation to patient
    • A61B5/6801—Arrangements of detecting, measuring or recording means, e.g. sensors, in relation to patient specially adapted to be attached to or worn on the body surface
    • A61B5/6813—Specially adapted to be attached to a specific body part
    • A61B5/6828—Leg
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/68—Arrangements of detecting, measuring or recording means, e.g. sensors, in relation to patient
    • A61B5/6801—Arrangements of detecting, measuring or recording means, e.g. sensors, in relation to patient specially adapted to be attached to or worn on the body surface
    • A61B5/6813—Specially adapted to be attached to a specific body part
    • A61B5/6829—Foot or ankle
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B2562/00—Details of sensors; Constructional details of sensor housings or probes; Accessories for sensors
    • A61B2562/02—Details of sensors specially adapted for in-vivo measurements
    • A61B2562/0219—Inertial sensors, e.g. accelerometers, gyroscopes, tilt switches
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61F—FILTERS IMPLANTABLE INTO BLOOD VESSELS; PROSTHESES; DEVICES PROVIDING PATENCY TO, OR PREVENTING COLLAPSING OF, TUBULAR STRUCTURES OF THE BODY, e.g. STENTS; ORTHOPAEDIC, NURSING OR CONTRACEPTIVE DEVICES; FOMENTATION; TREATMENT OR PROTECTION OF EYES OR EARS; BANDAGES, DRESSINGS OR ABSORBENT PADS; FIRST-AID KITS
    • A61F5/00—Orthopaedic methods or devices for non-surgical treatment of bones or joints; Nursing devices; Anti-rape devices
    • A61F5/01—Orthopaedic devices, e.g. splints, casts or braces
    • A61F5/0102—Orthopaedic devices, e.g. splints, casts or braces specially adapted for correcting deformities of the limbs or for supporting them; Ortheses, e.g. with articulations
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61H—PHYSICAL THERAPY APPARATUS, e.g. DEVICES FOR LOCATING OR STIMULATING REFLEX POINTS IN THE BODY; ARTIFICIAL RESPIRATION; MASSAGE; BATHING DEVICES FOR SPECIAL THERAPEUTIC OR HYGIENIC PURPOSES OR SPECIFIC PARTS OF THE BODY
    • A61H3/00—Appliances for aiding patients or disabled persons to walk about

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Heart & Thoracic Surgery (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Surgery (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Medical Informatics (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Biophysics (AREA)
  • Oral & Maxillofacial Surgery (AREA)
  • Dentistry (AREA)
  • Physiology (AREA)
  • Orthopedic Medicine & Surgery (AREA)
  • Geometry (AREA)
  • Nursing (AREA)
  • Vascular Medicine (AREA)
  • Epidemiology (AREA)
  • Pain & Pain Management (AREA)
  • Physical Education & Sports Medicine (AREA)
  • Rehabilitation Therapy (AREA)
  • Measurement Of The Respiration, Hearing Ability, Form, And Blood Characteristics Of Living Organisms (AREA)
  • Manipulator (AREA)

Abstract

一种用于确定用户的步态轮廓的系统和方法。步态分析器系统使用：包括惯性传感器的感测系统，上述惯性传感器被配置成定位在右侧和左侧的脚部‑踝关节结构处；以及待被确定步态轮廓的人的下肢身体部位(小腿、大腿和躯干)的空间定向。在例示性实施方式中，步态分析器系统使用可以通过由用户穿戴的外骨骼装置或矫正装置提供的下述传感器：在左侧和右侧的腿部‑膝盖或大腿‑臀部结构处的两个附加的惯性传感器，以及提供指示左侧和右侧的膝盖和大腿的角度位置的信息的传感器。然后，使用来自惯性传感器的关于用户的生物力学信息结合膝盖和臀部角度来实施对用户的步态轮廓的确定。

Description

步态分析器系统和方法
相关申请的交叉引用
本申请要求于2016年1月25日提交的美国临时专利申请号62/286,902的权益，其通过引用结合在本文中。
技术领域
本公开涉及一种用于确定用户的步态轮廓的步态分析器系统和方法。
背景技术
提供最优化的膝盖辅助(即在用户活动的多于99％期间注入能量)的辅助移动装置诸如致动矫正器要求知晓用户腿部的状态，即要么a)处于站立状态(即与地面接触，要么b)处于摆动状态。
实现这一点的常见方法是使用压力传感器。然而，该方法具有缺点，主要是：
·压力传感器必须放置到用户的鞋子的鞋底中或者产生可以适于适合所有鞋子的鞋底；
·压力传感器的准确性对用户的特定站姿敏感，(依赖于当触及地面时脚部的哪个部分受压)，除非使用多个压力传感器；并且
·压力传感器可能易碎并且可能在短期使用之后损坏。
因此，需要一种克服压力传感器的缺点的、用于确定用户的步态轮廓的步态分析器系统和方法。
发明内容
本公开提供了一种用于确定用户的步态轮廓的步态分析器系统，包括：
第一感测系统，该第一感测系统与用户的右侧脚部相关联，包括：
第一惯性传感器；
第一固定机构，该第一固定机构被配置成将第一感测系统固定到用户的右侧脚部；
第一组外部传感器，该第一组外部传感器观察右侧小腿、右侧大腿和右侧躯干的空间定向；
第二感测系统，该第二感测系统与用户的左侧脚部相关联，包括：
第二惯性传感器；
第二固定机构，该第二固定机构被配置成将第二感测系统固定到用户的左侧脚部；
第二组外部传感器，该第二组外部传感器观察左侧小腿、左侧大腿和左侧躯干的空间定向；
至少一个处理器，该至少一个处理器与第一惯性传感器和第二惯性传感器以及第一组外部传感器和第二组外部传感器通信，该至少一个处理器具有相关联的存储器，该相关联的存储器包括存储在该存储器上的指令，当在处理器上执行该指令时，该指令实施以下步骤：
接收来自第一惯性传感器和第二惯性传感器的关于用户的生物力学信息；
接收来自第一组外部传感器和第二组外部传感器的生物力学信息；
使用来自第一惯性传感器和第一组外部传感器的生物力学信息来生成用户的右侧脚部的运动相关信息；
使用来自第二惯性传感器和第二组外部传感器的生物力学信息来生成用户的左侧脚部的运动相关信息；
通过将右侧脚部和左侧脚部的运动相关信息合并来计算用户的运动状态(例如站立状态或摆动状态)；以及
使用用户的运动状态生成用户的步态轮廓。
本公开还提供了如上所述的步态分析器系统，其中，第一组外部传感器和第二组外部传感器包括：被配置成定位在相应的右侧和左侧的腿部-膝盖或大腿-臀部结构处的一对惯性传感器，以及提供指示用户的右侧和左侧的膝盖和大腿的角度位置的信息的多个传感器。
本公开还提供了如上所述的步态分析器系统，其中，各种传感器通过由用户穿戴的外骨骼装置(exoskeleton)或矫正装置提供。
本公开还提供了如上所述的步态分析器系统，其中，使用传感器融合算法实施将用户的右侧脚部和左侧脚部的运动相关信息合并的步骤，该传感器融合算法包括以下子步骤：
使用右侧脚部和左侧脚部的运动相关信息来确定用户的右侧脚部和左侧脚部中的每一个的静态状态；
使用右侧脚部和左侧脚部的运动相关信息来确定用户的右侧脚部和左侧脚部中的每一个的动态状态；以及
使用用户的右侧脚部和左侧脚部中的每一个的静态状态和动态状态来确定用户的运动状态。
本公开还提供了如上所述的步态分析器系统，其中，生成用户的步态轮廓的步骤包括以下子步骤：
使用来自第一惯性传感器和第二惯性传感器的关于用户的生物力学信息和来自第一组外部传感器和第二组外部传感器的生物力学信息中的至少一种来计算次级(secondary，辅助、二级)步态信息；
基于用户的运动状态计算步态轮廓，运动状态具有相关联的模型步态轮廓；以及
基于次级步态信息使步态轮廓最优化。
附图说明
将通过仅参考所附附图的实施例来描述本公开的实施方式，其中：
图1是步态分析器系统的示意图；
图2是根据本公开的例示性实施方式的步态分析器系统的示意图；
图3是根据本公开的例示性实施方式的状态计算过程的流程图；
图4是图3的状态计算过程的传感器融合算法子步骤的流程图；以及
图5是根据本公开的例示性实施方式的步态轮廓计算过程的流程图。
不同的附图中所使用的相似的附图标记表示相似的部件。
具体实施方式
总体上来说，本公开的非限制性的例示性实施方式提供了用于确定用户的步态轮廓的系统和方法。步态分析器系统使用：包括惯性传感器的感测系统，上述惯性传感器被配置成定位在右侧和左侧的脚部-踝关节结构处；以及待被确定步态轮廓的人的下肢身体部位(小腿、大腿和躯干)的空间定向。在例示性的实施方式中，步态分析器系统使用可以通过由用户穿戴的外骨骼装置或矫正装置提供的下述传感器：在左侧和右侧的腿部-膝盖或大腿-臀部结构处的两个附加的惯性传感器，以及提供指示左侧和右侧的膝盖和大腿的角度位置的信息的传感器，例如，诸如在标题为“LOAD DISTRIBUTION DEVICE FOR HUMANJOINTS(用于人类关节的负载分布装置)”的美国专利号9,370,439中所描述的。使用来自惯性传感器的关于用户的生物力学信息结合膝盖和臀部角度来实施对用户的步态轮廓的这一确定。
参考图1，步态分析器系统10包括：一个或多个处理器12，该一个或多个处理器具有相关联的存储器14，该相关联的存储器包括存储在其上的指令，当在处理器12上执行该指令时，该指令实施状态计算过程100和步态轮廓计算过程200的步骤，将在下文进一步描述这些过程；以及输入/输出(I/O)接口16，该输入/输出接口用于通过通信链路18与右侧脚部感测系统20a和左侧脚部感测系统20b以及观察右侧小腿、右侧大腿和右侧躯干的空间定向的外部传感器30a和观察左侧小腿、左侧大腿和左侧躯干的空间定向的外部传感器30b通信，该通信链路可以是有线的、无线的或者两者的组合。
感测系统20a、20b中的每一个分别包括相关联的惯性传感器22a、22b(提供关于用户的相应脚部的生物力学信息)和固定机构24a、24b，该固定机构被配置成固定感测系统20a、20b，例如正好固定在用户的相关联的脚部的内踝部之下。
在图2中示出的步态分析器系统10的例示性实施方式中，外部传感器30a、30b采用右侧的膝盖或大腿惯性传感器和膝盖和臀部角度位置传感器30’a以及左侧的膝盖或大腿惯性传感器和膝盖和臀部角度位置传感器30’b的形式。
应当理解，膝盖和臀部角度位置传感器30’a、30’b可以采用任何下述传感器的形式，上述传感器提供指示角度位置的信息，或者提供可以从其生成角度位置的信息，如可以通过直接测量来确定膝盖和臀部角度，或者可以从由多种类型的传感器提供的生物力学信息中得出膝盖和臀部角度。
参考图3，示出了根据本公开的例示性实施方式的由一个或多个处理器12(参见图1和图2)执行的状态计算过程100的流程图。过程100的步骤由框102至110指示。
过程100在框102处开始，在这里，向一个或多个处理器12提供来自相关联的惯性传感器20a、20b和外部传感器30a、30b的生物力学信息以及膝盖和臀部角度。
在框104处，可选地，通过结合在全球坐标系统中表示的加速度计算速度。
在框106处，可选地，校正并结合该速度以获得自上一步起的位置。
然后，在框108处，利用传感器融合算法将位置和速度(如果实施了可选步骤104和106)、加速度、旋转和定向合并，以便计算用户的运动状态(即站立状态或摆动状态)。
最后，在框110处，过程100向步态轮廓计算过程200提供用户的站立状态或摆动状态和用户的每个脚部的运动相关信息。
参考图4，示出了在图3的状态计算过程100的步骤108中使用的传感器融合算法子步骤的流程图。传感器融合算法子步骤由框1082至1086指示。
在框1082处，使用生物力学信息确定用户的右侧脚部和左侧脚部中的每一个的静态状态，即脚部是否与地面接触并且是否是静止的，等等。
然后，在框1084处，使用生物力学信息确定用户的右侧脚部和左侧脚部中的每一个的动态状态，即，脚部是否在运动，是否是运动周期的一部分，等等。
最后，在框1086处，算法确定用户的运动状态(即站立状态或摆动状态)。为此，使用右侧脚部和左侧脚部的静态状态和动态状态(即静态的右侧脚部、静态的左侧脚部、动态的右侧脚部、动态的左侧脚部)，右侧脚部和左侧脚部状态的各种组合确定用户是处于站立状态还是摆动状态。应当理解，可以使用其他的生物力学信息以补足右侧脚部和左侧脚部的静态状态和动态状态。
现在参考图5，示出了根据本公开的例示性实施方式的由一个或多个处理器12(参见图1和图2)执行的步态轮廓计算过程200的流程图。过程200的步骤由框202至210指示。
过程200在框202处开始，在这里，从状态计算过程100(参见图3)获得用户的运动状态(即站立状态或摆动状态)和用户的每个脚部的运动相关信息。
在框204处，根据生物力学信息以及膝盖和臀部角度计算次级步态信息诸如用户活动、倾斜度、节奏等等。
在框206处，基于用户的站立状态或摆动状态计算扭转(torque，转矩)轮廓。每个状态都提供有模型扭转轮廓，即站立状态扭转轮廓和摆动状态扭转轮廓。
然后，在框208处，基于用户次级步态信息使扭转轮廓最优化。这意味着当检测到运动状态和/或次级步态信息的变化时，调节扭转轮廓以便于限制那些变化对用户步态的影响。
最后，在框210处，过程200提供用户的扭转轮廓(即步态轮廓)。
应当理解，在可替代实施方式中，可以在单个或分离的处理器12上执行用户的右侧脚部和左侧脚部的状态计算过程100和步态轮廓计算过程200，并且可以在分离的处理器12上执行用户的右侧脚部和左侧脚部的状态计算过程100，惯性传感器20a、20b和外部传感器30a、30b将它们的信息直接提供给它们的相关联处理器12。
尽管已经通过特定的非限制性的例示性实施方式及其实施例对本公开进行了描述，但是应当注意，对于本领域技术人员而言明显的是，在不背离所要求保护的本公开的范围的情况下，可以对当前的特定的实施方式应用修改。

Claims (13)

1.一种用于确定用户的步态轮廓的步态分析器系统，包括：
第一感测系统，所述第一感测系统与所述用户的右侧脚部相关联，包括：
第一惯性传感器；
第一固定机构，所述第一固定机构被配置成将所述第一感测系统固定到所述用户的右侧脚部；
第一组外部传感器，所述第一组外部传感器观察右侧小腿、右侧大腿和右侧躯干的空间定向；
第二感测系统，所述第二感测系统与所述用户的左侧脚部相关联，包括：
第二惯性传感器；
第二固定机构，所述第二固定机构被配置成将所述第二感测系统固定到所述用户的左侧脚部；
第二组外部传感器，所述第二组外部传感器观察左侧小腿、左侧大腿和左侧躯干的空间定向；
至少一个处理器，所述至少一个处理器与所述第一惯性传感器和第二惯性传感器以及所述第一组外部传感器和第二组外部传感器通信，所述至少一个处理器具有相关联的存储器，所述存储器包括存储其上的指令，当在所述处理器上执行所述指令时，所述指令实施下述步骤：
接收来自所述第一惯性传感器和第二惯性传感器的关于所述用户的生物力学信息；
接收来自所述第一组外部传感器和第二组外部传感器的生物力学信息；
使用来自所述第一惯性传感器和所述第一组外部传感器的生物力学信息来生成所述用户的右侧脚部的运动相关信息；
使用来自所述第二惯性传感器和所述第二组外部传感器的生物力学信息来生成所述用户的左侧脚部的运动相关信息；
通过将所述右侧脚部和所述左侧脚部的运动相关信息合并来计算所述用户的运动状态；以及
使用所述用户的运动状态生成所述用户的步态轮廓。
2.根据权利要求1所述的步态分析器系统，其中，所述第一组外部传感器和第二组外部传感器包括：被配置成定位在相应的右侧和左侧的腿部-膝盖或大腿-臀部结构处的一对惯性传感器，以及提供指示所述用户的右侧和左侧的膝盖和大腿的角度位置的信息的多个传感器。
3.根据权利要求2所述的步态分析器系统，其中，在左侧和右侧的腿部-膝盖或大腿-臀部结构处的所述惯性传感器以及提供指示右侧和左侧的膝盖的角度位置的信息的所述多个传感器通过由所述用户穿戴的外骨骼装置或矫正装置提供。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的步态分析器系统，其中，由所述惯性传感器提供的所述生物力学信息包括加速度，并且生成所述用户的右侧脚部和左侧脚部的运动相关信息的步骤包括：通过结合在全球坐标系统中表示的所述加速度来计算速度。
5.根据权利要求4所述的步态分析器系统，其中，生成所述用户的右侧脚部和左侧脚部的运动相关信息的步骤包括：通过结合所述速度来计算位置。
6.根据权利要求5所述的步态分析器系统，其中，将所述用户的右侧脚部和左侧脚部的运动相关信息合并的步骤包括：将所述速度和所述位置合并。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的步态分析器系统，其中，生成所述用户的所述步态轮廓的步骤还使用所述右侧脚部和左侧脚部的运动相关信息。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的步态分析器系统，其中，使用传感器融合算法来实施将所述用户的右侧脚部和左侧脚部的运动相关信息合并的步骤。
9.根据权利要求8所述的步态分析器系统，其中，所述传感器融合算法包括下述子步骤：
使用所述右侧脚部和所述左侧脚部的运动相关信息来确定所述用户的所述右侧脚部和所述左侧脚部中的每一个的静态状态；
使用所述右侧脚部和所述左侧脚部的运动相关信息来确定所述用户的所述右侧脚部和所述左侧脚部中的每一个的动态状态；以及
使用所述用户的所述右侧脚部和所述左侧脚部中的每一个的所述静态状态和所述动态状态来确定所述用户的运动状态。
10.根据权利要求9所述的步态分析器系统，其中，确定所述用户的运动状态的子步骤还使用所述用户的所述右侧脚部和所述左侧脚部的运动相关信息。
11.根据权利要求1至10中任一项所述的步态分析器系统，其中，生成所述用户的所述步态轮廓的步骤包括下述子步骤：
使用来自所述第一惯性传感器和第二惯性传感器的关于所述用户的生物力学信息和来自所述第一组外部传感器和第二组外部传感器的生物力学信息中的至少一种来计算次级步态信息；
基于所述用户的运动状态计算步态轮廓，所述运动状态具有相关联的模型步态轮廓；以及
基于所述次级步态信息使所述步态轮廓最优化。
12.根据权利要求11所述的步态分析器系统，其中，所述次级步态信息包括用户活动、倾斜度和节奏中的至少一种。
13.根据权利要求1至12中任一项所述的步态分析器系统，其中，所述用户的运动状态是站立状态和摆动状态中的一种。
CN201780007870.3A 2016-01-25 2017-01-25 步态分析器系统和方法 Pending CN108697377A (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US201662286902P 2016-01-25 2016-01-25
US62/286,902 2016-01-25
PCT/CA2017/000016 WO2018137016A1 (en) 2016-01-25 2017-01-25 Gait profiler system and method

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN108697377A true CN108697377A (zh) 2018-10-23

Family

ID=62977877

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201780007870.3A Pending CN108697377A (zh) 2016-01-25 2017-01-25 步态分析器系统和方法

Country Status (9)

Country Link
US (1) US20210169373A1 (zh)
EP (1) EP3407788A4 (zh)
JP (1) JP7092674B2 (zh)
KR (1) KR20190008519A (zh)
CN (1) CN108697377A (zh)
AU (2) AU2017395793A1 (zh)
CA (1) CA3051276A1 (zh)
IL (1) IL260645B2 (zh)
WO (1) WO2018137016A1 (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113143256A (zh) * 2021-01-28 2021-07-23 上海电气集团股份有限公司 步态特征提取方法、下肢评估、控制方法、设备及介质

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP4431016A1 (en) * 2022-02-14 2024-09-18 Samsung Electronics Co., Ltd. Electronic device and wearable device for providing physical ability measurement mode, and operation methods thereof

Citations (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20080134541A1 (en) * 2006-12-07 2008-06-12 Step Of Mind Ltd. Device And Method For Improving Human Motor Function
WO2010055352A1 (en) * 2008-11-14 2010-05-20 European Technology For Business Limited Assessment of gait
US20110092860A1 (en) * 2009-07-24 2011-04-21 Oregon Health & Science University System for clinical assessment of movement disorders
WO2012007855A1 (en) * 2010-07-14 2012-01-19 Ecole Polytechnique Federale De Lausanne (Epfl) System and method for 3d gait assessment
WO2012138203A2 (ko) * 2011-04-08 2012-10-11 연세대학교 산학협력단 능동적 로보틱 보행 훈련 시스템 및 방법
US20130310979A1 (en) * 2012-04-18 2013-11-21 Massachusetts Institute Of Technology Neuromuscular Model-Based Sensing And Control Paradigm For A Robotic Leg
CN103536293A (zh) * 2013-11-06 2014-01-29 杭州共远科技有限公司 步态训练矫正仪测量系统的限时模式步态数据分析方法
US20140066816A1 (en) * 2008-12-07 2014-03-06 Apdm, Inc Method, apparatus, and system for characterizing gait
JP2014208257A (ja) * 2014-06-11 2014-11-06 国立大学法人東北大学 歩行解析システム
CN104757976A (zh) * 2015-04-16 2015-07-08 大连理工大学 一种基于多传感器融合的人体步态分析方法和系统
WO2015164706A1 (en) * 2014-04-25 2015-10-29 Massachusetts Institute Of Technology Feedback method and wearable device to monitor and modulate knee adduction moment
CN204839527U (zh) * 2015-06-26 2015-12-09 广州一康医疗设备实业有限公司 步态分析装置

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4549758B2 (ja) 2004-06-30 2010-09-22 本田技研工業株式会社 運動測定方法、運動測定装置及び運動測定プログラム
JP2007093433A (ja) 2005-09-29 2007-04-12 Hitachi Ltd 歩行者の動態検知装置
EP1962670A2 (en) 2005-12-15 2008-09-03 Koninklijke Philips Electronics N.V. Detection and compensation method for monitoring the place of activity on the body
US7647196B2 (en) 2007-08-08 2010-01-12 Dp Technologies, Inc. Human activity monitoring device with distance calculation
JP4992043B2 (ja) 2007-08-13 2012-08-08 株式会社国際電気通信基礎技術研究所 行動識別装置、行動識別システムおよび行動識別方法
JP2009125506A (ja) 2007-11-27 2009-06-11 Panasonic Electric Works Co Ltd 歩容改善支援システム
JP5971931B2 (ja) 2011-02-17 2016-08-17 株式会社ユニメック 関節の衝撃緩衝組織劣化を診断する装置
JP2013208290A (ja) 2012-03-30 2013-10-10 Equos Research Co Ltd 歩行支援装置、及び歩行支援プログラム
JP6174864B2 (ja) 2013-02-21 2017-08-02 本田技研工業株式会社 歩行状態推定装置および歩行状態推定方法
WO2015073490A1 (en) * 2013-11-12 2015-05-21 Ekso Bionics, Inc. Machine to human interfaces for communication from a lower extremity orthotic
KR102119536B1 (ko) * 2014-01-15 2020-06-05 삼성전자주식회사 착용형 로봇 및 그 제어 방법
WO2016006432A1 (ja) 2014-07-10 2016-01-14 国立大学法人大阪大学 脚相移行タイミング判定方法、脚相移行タイミング判定装置、歩行支援制御方法及び歩行支援装置

Patent Citations (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20080134541A1 (en) * 2006-12-07 2008-06-12 Step Of Mind Ltd. Device And Method For Improving Human Motor Function
WO2010055352A1 (en) * 2008-11-14 2010-05-20 European Technology For Business Limited Assessment of gait
US20140066816A1 (en) * 2008-12-07 2014-03-06 Apdm, Inc Method, apparatus, and system for characterizing gait
US20110092860A1 (en) * 2009-07-24 2011-04-21 Oregon Health & Science University System for clinical assessment of movement disorders
WO2012007855A1 (en) * 2010-07-14 2012-01-19 Ecole Polytechnique Federale De Lausanne (Epfl) System and method for 3d gait assessment
WO2012138203A2 (ko) * 2011-04-08 2012-10-11 연세대학교 산학협력단 능동적 로보틱 보행 훈련 시스템 및 방법
US20130310979A1 (en) * 2012-04-18 2013-11-21 Massachusetts Institute Of Technology Neuromuscular Model-Based Sensing And Control Paradigm For A Robotic Leg
CN103536293A (zh) * 2013-11-06 2014-01-29 杭州共远科技有限公司 步态训练矫正仪测量系统的限时模式步态数据分析方法
WO2015164706A1 (en) * 2014-04-25 2015-10-29 Massachusetts Institute Of Technology Feedback method and wearable device to monitor and modulate knee adduction moment
JP2014208257A (ja) * 2014-06-11 2014-11-06 国立大学法人東北大学 歩行解析システム
CN104757976A (zh) * 2015-04-16 2015-07-08 大连理工大学 一种基于多传感器融合的人体步态分析方法和系统
CN204839527U (zh) * 2015-06-26 2015-12-09 广州一康医疗设备实业有限公司 步态分析装置

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113143256A (zh) * 2021-01-28 2021-07-23 上海电气集团股份有限公司 步态特征提取方法、下肢评估、控制方法、设备及介质
CN113143256B (zh) * 2021-01-28 2023-09-26 上海电气集团股份有限公司 步态特征提取方法、下肢评估、控制方法、设备及介质

Also Published As

Publication number Publication date
WO2018137016A1 (en) 2018-08-02
IL260645B2 (en) 2024-06-01
AU2022206835A1 (en) 2022-11-03
IL260645A (en) 2019-02-28
WO2018137016A8 (en) 2018-08-30
AU2017395793A1 (en) 2018-09-06
KR20190008519A (ko) 2019-01-24
CA3051276A1 (en) 2018-08-02
EP3407788A1 (en) 2018-12-05
JP2019535334A (ja) 2019-12-12
US20210169373A1 (en) 2021-06-10
JP7092674B2 (ja) 2022-06-28
IL260645B1 (en) 2024-02-01
EP3407788A4 (en) 2019-02-20
AU2022206835B2 (en) 2024-09-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN107106846B (zh) 用于辅助步态干预和跌倒预防的系统和方法
AU2022206835B2 (en) Gait profiler system and method
Kim et al. Development of an IMU-based foot-ground contact detection (FGCD) algorithm
CN112704491B (zh) 基于姿态传感器和动捕模板数据的下肢步态预测方法
KR101878254B1 (ko) 컴퓨터를 포함하는 스마트 신발 시스템 및 이의 구현방법
CN106767790A (zh) 人体下肢运动模型与卡尔曼滤波融合估计行人移动跟踪的方法
Salehi et al. Body-IMU autocalibration for inertial hip and knee joint tracking
CN111248919B (zh) 步态识别方法、装置、设备及可读存储介质
JP2008175559A (ja) 歩行分析システム
KR20160089791A (ko) 보행 단계 인식 시스템, 및 방법
CN111242079B (zh) 步态检测融合方法、装置、设备及可读存储介质
JP2012205826A (ja) 歩行支援装置、及び歩行支援プログラム
JP2013208291A (ja) 歩行支援装置、及び歩行支援プログラム
JP6174864B2 (ja) 歩行状態推定装置および歩行状態推定方法
WO2022250098A1 (ja) 情報処理装置、電子機器、情報処理システム、情報処理方法及びプログラム
JP2022058484A (ja) ３ｄジオロケーションシステム
CN108209931A (zh) 关节夹角的测量系统及方法
CN114053679A (zh) 运动训练方法及其系统
JP2013208292A (ja) 歩行支援装置、及び歩行支援プログラム
Nogueira et al. Estimation of lower limbs angular positions using Kalman filter and genetic algorithm
CN112959365B (zh) 机器人的状态检测方法及装置
CN116649959B (zh) 监测系统、判断佩戴装置定位的方法及存储介质
US20240230334A9 (en) Pose-driven position and navigation
JP2008148722A (ja) 歩行分析システム
US20240138777A1 (en) Learning system, learning method, and recording medium

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination