CN112754435A - 一种福田精踏步实验仪 - Google Patents

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王海波
李传春
张道宫
朱曰刚
樊兆民
孔祥庆
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Shandong Yitingtai Medical Technology Co ltd
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Shandong Yitingtai Medical Technology Co ltd
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    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/40—Detecting, measuring or recording for evaluating the nervous system
    • A61B5/4005—Detecting, measuring or recording for evaluating the nervous system for evaluating the sensory system
    • A61B5/4023—Evaluating sense of balance

Abstract

本发明公开了一种福田精踏步实验仪，包括激光测距仪、陀螺仪模块、数据接收处理终端、数据分析软件、安放装置和穿戴装置。本发明可以输出受试者从实验起始位置到踏步结束位置的移动距离、移动方向、身体转动角度。

Description

一种福田精踏步实验仪
技术领域
本发明涉及医学平衡功能检查技术领域，具体为一种福田精踏步实验仪。
背景技术
福田精踏步实验(FUKUDA STEPPING TEST)在临床上广泛应用于对受试者平衡能力进行测试。现在通用的实验方法为：
如图2所示，在地面上标示出半径0.5m和1.0m的两个同心圆圈，并在圆圈上每隔30度画出一条分割线。在圆心处标示出实验起始位置。
实验前要求受试者穿平底鞋或光脚，闭眼、放松、双脚靠拢、双臂平举。实验开始时，要求患者站在起始位置，原地高抬腿踏步，连续踏步50次。踏步结束后，操作者估算或手工测量受试者从实验起始位置到踏步结束位置的旋转角度(A)、移位角度(B，以角度表示)、移位距离(C)。(详请参阅于立身等，前庭功能检查技术，第四军医大学出版社，2013年1月)
这种方法简单易行，但实验结果需要操作者手工测量或估算，因此准确性差。
发明内容
本发明的目的在于提供一种福田精踏步实验仪，具备采集受试者在实验过程中距离测距仪的距离及角度，采集受试者在实验过程中的旋转角度，并通过通信端口传输给数据接收处理终端。数据分析软件可以自动分析受试者从实验起始位置到踏步结束位置的旋转角度、移位角度、移位距离，解决了现在通用的实验方法需要操作者手工测量或估算而造成的实验结果准确性差的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种福田精踏步实验仪，包括激光测距仪、陀螺仪模块、数据接收处理终端、数据分析软件、安放装置和穿戴装置。
优选的，陀螺仪模块通过穿戴装置穿戴在受试者身上，且陀螺仪随受试者运动而运动，并将采集到的受试者旋转角度通过通信端口发送给数据接收处理终端，供数据分析软件使用。
优选的，激光测距仪通过安装装置，放置于受试者一定距离一定角度处，并将采集到的受试者在实验过程中距离测距仪的距离及角度通过通信端口发送给数据接收处理终端，供数据分析软件使用。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：采用激光测距仪测量受试者距离起始点的位置及角度，采用陀螺仪模块测量受试者身体转动角度，以上数据通过通信端口发送到数据接收处理终端后，经数据分析软件自动分析，得出旋转角度、移位角度、移位距离，完全替代人工，避免因操作者人工测量引起的偏差。
附图说明
图1为本发明的结构连接关系示意图；
图2为背景技术现有福田精踏步试验手工测量方法；
图3为本发明的实验原理示意图；
图4为本发明的扫描周期内的距离曲线示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”“前端”、“后端”、“两端”、“一端”、“另一端”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“数据接收处理终端”、“数据分析软件”等，应做广义理解，例如“数据接收处理终端”，可以是台式电脑，也可以是笔记本电脑，或一体机，或工控机，或平板电脑，或IPad，或智能手机，或单片机，或嵌入式系统等。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
本发明提供的一种福田精踏步实验仪的技术方案
一种福田精踏步实验仪，包括激光测距仪、陀螺仪模块、数据接收处理终端、数据分析软件、安放装置和穿戴装置，其特征在于：激光测距仪放置于安放装置上，陀螺仪模块通过穿戴装置穿戴在受试者身体上；激光测距仪采集受试者在实验过程中距离测距仪的距离及角度，并通过通信端口传输给数据接收处理终端；陀螺仪模块采集受试者在实验过程中的旋转角度，并通过通信端口传输给数据接收处理终端。
数据分析公式及方法：
如图2所示：
D0为起始位置距激光测距仪距离
D1为结束位置距激光测距仪距离
E0为起始位置及结束位置与激光测距仪中心连线夹角
根据三角公式，C2＝D0 2+D1 2-2*D0*D1*COSE0
移位距离C＝(D0 2+D1 2-2*D0*D1*COSE0)1/2
COS(180-B)＝(C2+D0 2-D1 2)/(2*C*D0)
由此可得出，移位角度B
旋转角度A由陀螺仪模块给出的起始位置角度A0，及结束位置角度A1，通过公式A＝A1-A0得出
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将上述细节看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

Claims (4)

1.一种福田精踏步实验仪，包括激光测距仪、陀螺仪模块、数据接收处理终端、数据分析软件、安放装置和穿戴装置，其特征在于：激光测距仪放置于安放装置上，陀螺仪模块通过穿戴装置穿戴在受试者身体上；激光测距仪采集受试者在实验过程中距离测距仪的距离及角度，并通过通信端口传输给数据接收处理终端；陀螺仪模块采集受试者在实验过程中的旋转角度，并通过通信端口传输给数据接收处理终端。
2.根据权利要求1所述的一种福田精踏步实验仪，其特征在于：陀螺仪模块穿戴在受试者者身上，且陀螺仪随受试者运动而运动，并将采集到的受试者旋转角度通过通信端口发送给数据接收处理终端，供数据分析软件使用。
3.根据权利要求1所述的一种福田精踏步实验仪，其特征在于：激光测距仪放置于安放装置上，提供受试者在实验过程中距离测距仪的距离及角度，并将采集到的数据通过通信端口发送给数据接收处理终端，供数据分析软件使用。
4.根据权利要求1所述的一种福田精踏步实验仪，其特征在于：数据分析软件根据激光测距仪采集到的受试者在实验过程中距离测距仪的距离及角度数据，及陀螺仪模块采集到的受试者旋转角度的数据，分析得出受试者在实验结束后相对于起始点的旋转角度、移位角度、移位距离。
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