CN112774098B - 一种跑步机力台的动态校准方法 - Google Patents

一种跑步机力台的动态校准方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种跑步机力台的动态校准方法及系统，所述方法包括：搭建跑步机力台及其校准系统；通过校准系统对跑步机力台施加输入量A，同时记录跑步机力台输出量S；根据输入量A和输出量S，求出校准矩阵C；通过深度学习的方法对校准矩阵C进一步优化，补偿非线性误差，从而使跑步机力台的测量误差更小。通过使用本发明的校准系统可以方便快速地进行跑步机力台的校准，大大降低了人力成本和时间成本，为人体运动分析结果的可靠性提供了保障。

Description

一种跑步机力台的动态校准方法
技术领域
本发明涉及运动评价领域，特别涉及一种跑步机力台的动态校准方法。
技术背景
力平台是用于人体运动分析的常用仪器，用于测量地面反作用力GRF和压力中心COP。根据力平台数据，可以计算出其他动力学量，例如：身体重心的位置、能量(功或功率)、通过逆动力学方法从动力学和运动学数据确定的净关节力和力矩。
由于三维力传感器输出变量之间通常存在串扰，所以力台不可避免地存在误差。通常在产品交付之前由制造商进行校准，但是由于后期原位安装过程不规范、长时间的使用和设备老化，FP数据的准确性可能会降低。另外，力台表面的弯曲而导致的力传感器上的不对称变形力矩会产生非线性误差。精度的缺乏可能会传播到计算出的动力学量。因此需要进行现场校准，以确保测量的准确性，从而确保步态分析结果。
校准可以分为静态和动态方法。静态校准包括在平台上加载已知重量的已知位置的质量的物体。这种方法可估算整个平台上测量的空间精度，但是这很耗时，并且可能会受到负载定位不准确的影响。动态校准则是在平台上施加变化的力。
对于常规测力板，已经制定了现场校准程序，使记录的GRF和COP与参考测量值相匹配。这些参考值可以通过多种方式建立。H.G.Hall等人通过一个“点负载”装置进行垂直方向的校准。该装置有一根垂直方向的铁棒，铁棒底部是一个滚珠承轴，用来减少摩檫力，通过在铁棒顶部放置标准砝码来施加垂直方向的力。水平方向的校准是通过“滑轮系统”实现的，通过滑轮组将垂直方向的力转换为水平方向的力。Collins等人设计了一个仪表杆来校准力台，仪表杆中安装了一个轴向传感器，用来测量施加的校准力。仪表杆的末端是锥形的，因此只能施加轴向力。仪表杆上装有光学标记点，可提供其三维位置，用来进行力的分解。Hong-Jung Hsieh等人采用带装载杆的(自动化)测试台。该装置配备了辅助轮和固定式吸盘，可快速部署且易于安装。基于PC的控制器可以快速移动并精确地将施加的力定位到校准点。校准装置使用杠杆原理来控制施加到被测板上的力的大小和位置，负载杆末端的直径为15毫米的滚珠轴承用于将负载传递到力板上。E.Brau等人使用具有三个自由度的3PRS并行机器人在平台上施加力的模式。可以对该机器人进行编程，以在很大的力和频率范围内实现任何预定义的负载模式。力通过一个校准过的称重传感器施加在力台上。将该称重传感器放置在平台上由校准网格定义的7个位置中。将钢球放在称重传感器上以确保只在一点处接触。此外，在机器人致动器的接触区域中放置了一块聚四氟乙烯，以防止摩擦引起的振荡。这些校准方法大多数都需要围绕测力板进行复杂的设置，因此在大型跑步机上使用是不切实际的。静态砝码已用于校准仪器跑步机，但是，它们对于水平力的校准不切实际。动态校准的方法没有考虑到当动态负载加载时对平台的准确性和精度的影响，也就是说，它们没有考虑到力传感器的动态响应。Paolini及其同事强调了评估仪表跑步机性能时，需要施加类似于人体正常步态的力。
发明内容
鉴于现有技术的缺陷，本发明旨在于提供一种基于深度学习的解决分布不平衡样本的表面缺陷检测方法，能够最大程度地模拟人正常行走时的地面反作用力，并且可以同时提供三维力。
为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：
一种跑步机力台的动态校准方法，包括跑步机本体与数据采集系统，所述方法包括以下步骤：
S1搭建跑步机力台，以及与所述跑步机力台连接的校准系统；
S2通过所述校准系统对所述跑步机力台施加输入量A，同时记录跑步机力台输出量S；
S3根据所述输入量A和所述输出量S，求出所述校准矩阵C；
S4进一步优化所述校准矩阵C，使跑步机力台的测量误差更小。
需要说明的是，所述跑步机力台具有承载框架，所述跑步机本体设置于所述承载框架中；其中，所述承载框架的4个角均设有与所述数据采集系统电气连接的三维力传感器，所述三维力传感器的XYZ方向保持一致，用于测量施加到所述跑步机本体表面的力和力矩。
需要说明的是，所述校准系统包括基座、滑车、举升机构、木板走道与传感测量装置，所述基座上设有第一滑轨，所述滑车滑动连接于所述第一滑轨上；所述举升机构的一端固定连接于所述滑车的表面，其另一端固定连接于所述木板走道的一端的底面；所述传感测量装置的一端与木板走道的另一端的底面固定连接，其另一端与跑步机力台连接。
需要说明的是，所述举升机构包括伸缩柱和千斤顶，所述伸缩柱和所述千斤顶用于调整所述木板走道的高度。
需要说明的是，所述传感测量装置包括高精度三维力传感器、电荷放大器、第二轨道、球窝滑块与金属球，所述金属球设置于所述高精度三维力传感器的顶部并与所述球窝滑块活动连接；所述第二轨道固定连接于所述木板走道的另一端底面，所述球窝滑块滑动连接于所述第二轨道。
需要说明的是，所述通过校准系统对跑步机力台施加输入量A包括：通过人体在所述木板走道上的行走产生的地面反作用力来提供校准所需的力；人体的地面反作用力通过木板走道、金属球、高精度三维力传感器被传递到所述跑步机本体的表面，由于金属球和跑步机本体的表面之间有一段距离h，跑步机本体的表面施加到跑步机的底部三维力传感器上的力的作用点与金属球在地面上的垂直投影不一致，GRF的位置由下式给出：
Figure GDA0003232907760000041
Figure GDA0003232907760000042
其中：
Figure GDA0003232907760000043
和
Figure GDA0003232907760000044
是与第k个参考位置相关的GRF点的分量；xk和yk是球形关节在与第k个参考位置相关的表面上的垂直投影的坐标；Δxk和Δyk是GRF与跑步机本体表面上金属球垂直投影之间距离的分量，与第k个参考位置有关；
根据力平衡，可以通过以下公式估算Δxk和Δyk：
Δxk＝h·Fx/Fz
Δyk＝h·Fy/Fz
其中Fx，Fy，Fz是施加力的分量；根据Fx，Fy，Fz和
Figure GDA0003232907760000052
可以求出GRF作用点相对于跑步机力台几何中心的力矩Mx，My，Mz；Fx，Fy，FzMx，My，Mz共同构成输入矩阵A＝[Fxa，Fya，Fza，Mxa，Mya，Mza]，所述跑步机力台底部的4个三维力传感器的测量值构成输出矩阵S＝[Fxs，Fys，Fzs，Mxs，Mys，Mzs]。
需要说明的是，所述步骤S3中，所述校准矩阵C包括：
Figure GDA0003232907760000051
其中，矩阵C的每个元素表示一个通道对另一通道的串扰效应。
需要说明的是，所述步骤S4中，所述进一步优化校准矩阵C通过深度学习的方法实现。
作为优选的技术方案，为了方便移动和固定校准系统，本发明所述基座的底部设有若干万向轮，所述万向轮上还设有制动片。
本发明的有益效果在于：
1、本发明的底部有万向轮可以很方便地部署到指定位置，而且通过滑轨可以精确地在规定的位置施加力。
2、本发明装置不需要用到运动捕捉系统，成本大大降低。通过人的走动来提供所需的校准力，一般来说跑步机力台的使用场景就是用来测量人体地面反作用力，所以本发明施加力的方式跟实际场景很符合，与使用固定重量的砝码进行校准相比，前者校准结果更具有说服力。
3、本发明先通过最小二乘法计算出校准矩阵，然后通过深度学习的方法对校准矩阵进行优化，可以有效地补偿非线性误差。
附图说明
图1是本发明一种跑步机力台的动态校准方法的流程示意图；
图2是本发明跑步机力台的机械结构示意图；
图3是本发明校准系统的结构示意图；
图4是本发明球窝滑块与三维力传感器受力示意图。
具体实施例
以下将结合附图对本发明作进一步的描述，需要说明的是，本实施例以本技术方案为前提，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围并不限于本实施例。
如图1所示，本发明为一种跑步机力台的动态校准方法，包括跑步机本体与数据采集系统，所述方法包括以下步骤：
S1搭建跑步机力台，以及与所述跑步机力台连接的校准系统；
S2通过所述校准系统对所述跑步机力台施加输入量A，同时记录跑步机力台输出量S；
S3根据所述输入量A和所述输出量S，求出所述校准矩阵C；
S4进一步优化所述校准矩阵C，使跑步机力台的测量误差更小。
作为本发明的一种结构，所述跑步机力台具有承载框架，所述跑步机本体设置于所述承载框架中；其中，所述承载框架的4个角均设有与所述数据采集系统电气连接的三维力传感器，所述三维力传感器的XYZ方向保持一致，用于测量施加到所述跑步机本体表面的力和力矩。
作为本发明的一种结构，所述校准系统包括基座、滑车、举升机构、木板走道与传感测量装置，所述基座上设有第一滑轨，所述滑车滑动连接于所述第一滑轨上；所述举升机构的一端固定连接于所述滑车的表面，其另一端固定连接于所述木板走道的一端的底面；所述传感测量装置的一端与木板走道的另一端的底面固定连接，其另一端与跑步机力台连接。
为了方便调整，本发明的举升机构包括伸缩柱和千斤顶，所述伸缩柱和所述千斤顶用于调整所述木板走道的高度。
需要进一步说明的是，所述传感测量装置包括高精度三维力传感器、电荷放大器、第二轨道、球窝滑块与金属球，所述金属球设置于所述高精度三维力传感器的顶部并与所述球窝滑块活动连接；所述第二轨道固定连接于所述木板走道的另一端底面，所述球窝滑块滑动连接于所述第二轨道。
需要说明的是，所述通过校准系统对跑步机力台施加输入量A包括：通过人体在所述木板走道上的行走产生的地面反作用力来提供校准所需的力；人体的地面反作用力通过木板走道、金属球、高精度三维力传感器被传递到所述跑步机本体的表面，由于金属球和跑步机本体的表面之间有一段距离h，跑步机本体的表面施加到跑步机的底部三维力传感器上的力的作用点与金属球在地面上的垂直投影不一致，GRF的位置由下式给出：
Figure GDA0003232907760000081
Figure GDA0003232907760000082
其中：
Figure GDA0003232907760000083
和
Figure GDA0003232907760000084
是与第k个参考位置相关的GRF点的分量；xk和yk是球形关节在与第k个参考位置相关的表面上的垂直投影的坐标；Δxk和Δyk是GRF与跑步机本体表面上金属球垂直投影之间距离的分量，与第k个参考位置有关；
根据力平衡，可以通过以下公式估算Δxk和Δyk：
Δxk＝h·Fx/Fz
Δyk＝h·Fy/Fz
其中Fx，Fy，Fz是施加力的分量；根据Fx，Fy，Fz和
Figure GDA0003232907760000085
可以求出GRF作用点相对于跑步机力台几何中心的力矩Mx，My，Mz；Fx，Fy，FzMx，My，Mz共同构成输入矩阵A＝[Fxa，Fya，Fza，Mxa，Mya，Mza]，所述跑步机力台底部的4个三维力传感器的测量值构成输出矩阵S＝[Fxs，Fys，Fzs，Mxs，Mys，Mzs]。
需要说明的是，所述步骤S3中，所述校准矩阵C包括：
Figure GDA0003232907760000091
其中，矩阵C的每个元素表示一个通道对另一通道的串扰效应。
需要说明的是，所述步骤S4中，所述进一步优化校准矩阵C通过深度学习的方法实现。
作为优选的技术方案，为了方便移动和固定校准系统，本发明所述基座的底部设有若干万向轮，所述万向轮上还设有制动片。
实施例
步骤1包括：硬件系统和数据采集系统，硬件系统如图2所示，包括一个承载框架21，四个三维力传感器22(型号：苏州奥巴特尔CL-TR2)，一台跑步机23(型号：美国模斯GZ8643)。因为跑步机底部结构比较复杂，很难直接在底部安装传感器，所以需要根据跑步机本体尺寸和结构定制一个承载框架，承载框架的底部的四个角落固定4个三维力传感器且每个传感器的XYZ方向保持一致，用来测量施加到跑步机力台的力和力矩，框架的顶部用来放置并固定跑步机本体，根据三维力传感器测量的力和力矩求出压力中心CoP(centerof pressure)：
Figure GDA0003232907760000092
Figure GDA0003232907760000093
其中：Mx＝b(Fz1+Fz2-Fz3-Fz4)，My＝a(-Fz1+Fz2+Fz3-Fz4)；
a为三维力传感器的Y轴到力台Y轴的距离，b为传感器的X轴到力台X轴的距离，c为力台表面到XY平面的距离(是一个负值)。
数据采集系统包括NI公司的数据采集板(型号：NI USB 6289)和用LabView编写的上位机软件，软件可以把数据采集板采集的电压信号值转换为力和力矩值，并保存到电脑硬盘中。
步骤1所述的校准系统如图3所示，包括：机械系统和高精度三维力传感器测量系统。机械系统可以由一个基座31，基座31下面有四个带有刹车片的万向轮32，方便移动和固定校准系统。基座31上面有一对轴向放置的第一滑轨33和滑车34，第一滑轨33与滑车34通过锁定螺栓35进行固定，滑车34上面有一个可上下自由移动的伸缩柱36，伸缩柱36和千斤顶37都与一个木板走道38固定，通过伸缩柱36千斤顶37可以上下调节木板走道的高度。木板走道38有一段第二滑轨，第二滑轨上有一个可以移动的球窝滑块39。
高精度三维力传感器310测量系统采用的是Kistler 9317C三分量力传感器。搭配配套的电荷放大器用来采集输入信号。跑步机本体上面放置一块画有网格的木板，每个网格点有螺纹孔。高精度三维力传感器310通过螺栓固定到木板走道38上。高精度三维力传感器310顶部安装有一个金属球311，与木板走道38的球窝滑块39连接，以避免扭矩传递。
步骤2包括：所述的通过校准系统对跑步机力台施加输入量A包括：实验员312在木板走道上行走，通过人体的地面反作用力来提供校准所需的力。人体的地面反作用力通过木板--金属球--传感器被传递到跑步机表面。由于金属球和跑步机本体表面之间有一段距离h，如图4所示，跑步机表面施加到跑步机底部传感器上的力的作用点与金属球在地面上的垂直投影不一致。因此，GRF的位置由下式给出：
Figure GDA0003232907760000111
Figure GDA0003232907760000112
其中：
Figure GDA0003232907760000113
和
Figure GDA0003232907760000114
是与第k个参考位置相关的GRF点的分量，xk和yk是球形关节在与第k个参考位置相关的表面上的垂直投影的坐标。Δxk和Δyk是GRF与跑步机表面上金属球垂直投影之间距离的分量，与第k个参考位置有关。
根据图3所示的力平衡，可以通过以下公式估算Δxk和Δyk：
Δxk＝h·Fx/Fz
Δyk＝h·Fy/Fz
其中Fx，Fy，Fz是施加力的分量。
根据Fx，Fy，Fz和
Figure GDA0003232907760000115
可以求出GRF作用点相对于跑步机力台几何中心的力矩Mx，My，Mz。Fx，Fy，FzMx，My，Mz共同构成输入矩阵A＝[Fxa，Fya，Fza，Mxa，Mya，Mza]。跑步机力台底部的4个传感器的测量值构成输出矩阵S＝[Fxs，Fys，Fzs，Mxs，Mys，Mzs]。在实验过程中在跑步机力台表面选取147个(7x21)校准点，每个校准点采集10s的数据，采样频率为100Hz。
步骤3包括：所述的校准矩阵C包括：
Figure GDA0003232907760000121
矩阵C的每个元素表示一个通道对另一通道的串扰效应。例如，
Figure GDA0003232907760000122
表示My信号对Fx信号的串扰系数。通过最小二乘法可以求出校准矩阵C中的每个元素。实验中，80％的数据用于计算校准矩阵，20％的数据用于验证校准矩阵的准确性。
步骤4包括：所述的利用深度学习的方法对校准矩阵C进行优化的具体步骤为：采用深度前馈神经网络作为基本模型。在输入层，设置6个“神经元”，以输入经最小二乘法拟合后的36个参数。输出层设置为具有同样数量的“神经元”输出非线性拟合后的结果。在隐藏层的选择上，通过实验的结果来选择最佳参数。实验数据表明，具有3个隐藏层，每层节点数分别为16，32，16，激活函数为Relu的网络模型具有较佳的性能。
基于上述实施例说明，通过使用本发明的校准系统可以方便快速地进行跑步机力台的校准，大大降低了人力成本和时间成本，为人体运动分析结果的可靠性提供了保障。
对于本领域的技术人员来说，可以根据以上的技术方案和构思，给出各种相应的改变，而所有的这些改变，都应该包括在本发明权利要求的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种跑步机力台的动态校准方法，包括跑步机本体与数据采集系统，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
S1搭建跑步机力台，以及与所述跑步机力台连接的校准系统；
S2通过所述校准系统对所述跑步机力台施加输入量A，同时记录跑步机力台输出量S；
S3根据所述输入量A和所述输出量S，求出所述校准矩阵C；
S4进一步优化所述校准矩阵C，使跑步机力台的测量误差更小。
2.根据权利要求1所述的跑步机力台的动态校准方法，其特征在于，所述跑步机力台具有承载框架，所述跑步机本体设置于所述承载框架中；其中，所述承载框架的4个角均设有与所述数据采集系统电气连接的三维力传感器，所述三维力传感器的XYZ方向保持一致，用于测量施加到所述跑步机本体表面的力和力矩。
3.根据权利要求1所述的跑步机力台的动态校准方法，其特征在于，所述校准系统包括基座、滑车、举升机构、木板走道与传感测量装置，所述基座上设有第一滑轨，所述滑车滑动连接于所述第一滑轨上；所述举升机构的一端固定连接于所述滑车的表面，其另一端固定连接于所述木板走道的一端的底面；所述传感测量装置的一端与木板走道的另一端的底面固定连接，其另一端与跑步机力台连接。
4.根据权利要求3所述的跑步机力台的动态校准方法，其特征在于，所述举升机构包括伸缩柱和千斤顶，所述伸缩柱和所述千斤顶用于调整所述木板走道的高度。
5.根据权利要求3所述的跑步机力台的动态校准方法，其特征在于，所述传感测量装置包括高精度三维力传感器、电荷放大器、第二轨道、球窝滑块与金属球，所述金属球设置于所述高精度三维力传感器的顶部并与所述球窝滑块活动连接；所述第二轨道固定连接于所述木板走道的另一端底面，所述球窝滑块滑动连接于所述第二轨道。
6.根据权利要求3所述的跑步机力台的动态校准方法，其特征在于，所述通过校准系统对跑步机力台施加输入量A包括：通过人体在所述木板走道上的行走产生的地面反作用力来提供校准所需的力；人体的地面反作用力通过木板走道、金属球、高精度三维力传感器被传递到所述跑步机本体的表面，由于金属球和跑步机本体的表面之间有一段距离h，跑步机本体的表面施加到跑步机的底部三维力传感器上的力的作用点与金属球在地面上的垂直投影不一致，GRF的位置由下式给出：
Figure FDA0003351292070000021
Figure FDA0003351292070000022
其中：
Figure FDA0003351292070000023
和
Figure FDA0003351292070000024
是与第k个参考位置相关的GRF点的分量；xk和yk是球形关节在与第k个参考位置相关的表面上的垂直投影的坐标；Δxk和Δyk是GRF与跑步机本体表面上金属球垂直投影之间距离的分量，与第k个参考位置有关；
根据力平衡，可以通过以下公式估算Δxk和Δyk：
Δxk＝h·Fx/Fz
Δyk＝h·Fy/Fz
其中Fx，Fy，Fz是施加力的分量；根据Fx，Fy，Fz和
Figure FDA0003351292070000025
可以求出GRF作用点相对于跑步机力台几何中心的力矩Mx，My，Mz；Fx，Fy，FzMx，My，Mz共同构成输入矩阵A＝[Fxa，Fya，Fza，Mxa，Mya，Mza]，所述跑步机力台底部的4个三维力传感器的测量值构成输出矩阵S＝[Fxs，Fys，Fzs，Mxs，Mys，Mzs]。
7.根据权利要求1所述的跑步机力台的动态校准方法，其特征在于，所述步骤S3中，所述校准矩阵C包括：
Figure FDA0003351292070000031
其中，矩阵C的每个元素表示一个通道对另一通道的串扰效应。
8.根据权利要求1所述的跑步机力台的动态校准方法，其特征在于，所述步骤S4中，所述进一步优化校准矩阵C通过深度学习的方法实现。
9.根据权利要求3所述的跑步机力台的动态校准方法，其特征在于，所述基座的底部设有若干万向轮，所述万向轮上还设有制动片。
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CN102322944B (zh) * 2011-08-14 2013-01-16 浙江大学 三分量振动校准装置
US9526451B1 (en) * 2012-01-11 2016-12-27 Bertec Corporation Force measurement system
CN105628976B (zh) * 2015-12-30 2018-05-18 中国科学院地质与地球物理研究所 Mems加速度传感器性能参数标定方法、处理器及系统
CN109331406B (zh) * 2018-12-12 2020-05-26 中山大学 一种基于跑步机力台的下肢运动能力定量评价方法和系统
TWI694853B (zh) * 2019-05-30 2020-06-01 國立臺灣師範大學 用於跑步機之反作用力偵測系統及其偵測方法
CN210802905U (zh) * 2019-11-22 2020-06-19 北京航天三发高科技有限公司 一种发动机试验台推力测量装置

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