CN116725489A - 一种动静态平衡能力结合测试设备、方法 - Google Patents

一种动静态平衡能力结合测试设备、方法 Download PDF

Info

Publication number
CN116725489A
CN116725489A CN202310721947.0A CN202310721947A CN116725489A CN 116725489 A CN116725489 A CN 116725489A CN 202310721947 A CN202310721947 A CN 202310721947A CN 116725489 A CN116725489 A CN 116725489A
Authority
CN
China
Prior art keywords
balance
dynamic
static
static balance
comprehensive
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
CN202310721947.0A
Other languages
English (en)
Inventor
何永正
孟令珂
张少锋
李亚飞
王亚威
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.)
Henan Xiangyu Medical Equipment Co Ltd
Original Assignee
Henan Xiangyu Medical Equipment Co Ltd
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 Henan Xiangyu Medical Equipment Co Ltd filed Critical Henan Xiangyu Medical Equipment Co Ltd
Priority to CN202310721947.0A priority Critical patent/CN116725489A/zh
Publication of CN116725489A publication Critical patent/CN116725489A/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
    • A61B5/40—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
    • 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
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/70—Means for positioning the patient in relation to the detecting, measuring or recording means
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/72—Signal processing specially adapted for physiological signals or for diagnostic purposes
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T90/00—Enabling technologies or technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Biophysics (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Heart & Thoracic Surgery (AREA)
  • Medical Informatics (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Surgery (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Physiology (AREA)
  • Neurology (AREA)
  • Neurosurgery (AREA)
  • Dentistry (AREA)
  • Oral & Maxillofacial Surgery (AREA)
  • Artificial Intelligence (AREA)
  • Computer Vision & Pattern Recognition (AREA)
  • Psychiatry (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Measurement Of The Respiration, Hearing Ability, Form, And Blood Characteristics Of Living Organisms (AREA)

Abstract

本申请公开了一种动静态平衡能力结合测试设备、方法，涉及训练设备领域，用于综合评估静态平衡能力与动态平衡能力，包括：动态平衡板、静态平衡板、控制模块；动态平衡板的底部设置动态平衡陀螺仪，静态平衡板底部设置压力传感器；动态平衡板与静态平衡板通过连接卡槽叠放在一起，静态平衡板位于动态平衡板的上方；由于动态平衡板与静态平衡板叠放在一起，静态平衡板位于动态平衡板的上方，当用户站于静态平衡板上，静态平衡板与动态平衡板同时监测到数据，通过的动态平衡板和静态平衡板的综合重心坐标，可以分析用户的平衡能力，综合重心坐标反应了用户的静态平衡能力与动态平衡能力，即可综合评估静态平衡能力与动态平衡能力。

Description

一种动静态平衡能力结合测试设备、方法
技术领域
本申请涉及训练设备领域，特别是涉及一种动静态平衡能力结合测试设备、方法。
背景技术
平衡是人体保持特定身体姿势或者维持某种运动状态的能力。良好的平衡能力是人体从事日常生活劳动，工作，运动所必不可少的基本能力之一。目前，市场上的平衡能力评估设备大多比较单一，只评估静态平衡能力或者只评估动态平衡能力，有的设备将静态平衡板和动态平衡板进行相结合，但是使用的评估方法也是单独的静态平衡能力评估和动态平衡能力评估。
由此可见，提供一种综合评估静态平衡能力与动态平衡能力的方案，是本领域人员亟待解决的技术问题。
发明内容
本申请的目的是提供一种动静态平衡能力结合测试设备、方法，用于解决不能综合评估静态平衡能力与动态平衡能力的问题。
为解决上述技术问题，本申请提供一种动静态平衡能力结合测试设备，包括：
动态平衡板、静态平衡板、控制模块；
动态平衡板的底部设置动态平衡陀螺仪，静态平衡板底部设置压力传感器；
动态平衡板与静态平衡板通过连接卡槽叠放在一起，静态平衡板位于动态平衡板的上方；
动态平衡板、静态平衡板与控制模块连接，控制模块通过动态平衡板和静态平衡板的综合重心坐标分析平衡能力。
在一种实施例中，上述动静态平衡能力结合测试设备，静态平衡板底部设置等间隔的四个压力传感器，分别位于以静态平衡板中心点为原点的X轴、Y轴上。
在一种实施例中，上述动静态平衡能力结合测试设备，动态平衡板与静态平衡板为大小相同的圆形；
动态平衡板与静态平衡板的圆心连接在一起。
为解决上述技术问题，本申请提供一种动静态平衡能力结合测试方法，应用于动静态平衡能力结合测试设备，包括：动态平衡板、静态平衡板、控制模块；动态平衡板的底部设置动态平衡陀螺仪，静态平衡板底部设置压力传感器；动态平衡板与静态平衡板通过连接卡槽叠放在一起，静态平衡板位于动态平衡板的上方；动态平衡板、静态平衡板与控制模块连接，控制模块通过动态平衡板和静态平衡板的综合重心坐标分析平衡能力；
方法包括：
当使用者站立于静态平衡板的预设位置时，获取压力传感器监测的第一参数与动态平衡陀螺仪监测的第二参数；
根据第一参数计算静态平衡点重心坐标；
根据第二参数计算动态平衡点重心坐标；
根据静态平衡点重心坐标与动态平衡点重心坐标计算综合重心坐标；
根据综合重心坐标进行平衡能力分析，得到平衡能力指标，生成平衡能力测试报告。
在一种实施例中，上述动静态平衡能力结合测试方法，获取压力传感器监测的第一参数与动态平衡陀螺仪监测的第二参数，包括：
在预设测试周期内，根据预设采集频率采集压力传感器监测的第一参数与动态平衡陀螺仪监测的第二参数。
在一种实施例中，上述动静态平衡能力结合测试方法，动态平衡板与静态平衡板为大小相同的圆形，静态平衡板底部设置等间隔的四个压力传感器，分别位于以静态平衡板中心点为原点的X轴、Y轴上，对应的，获取压力传感器监测的第一参数，包括：
在预设测试周期内，根据预设采集频率采集四个压力传感器监测的四个压力参数；
对应的，根据第一参数计算静态平衡点重心坐标，包括：
根据第一公式、第二公式分别得到静态平衡点重心坐标的横坐标、纵坐标；
第一公式为：SX＝(W1+W2-W3-W4)/(Wa×M)；
第二公式为：SY＝(W3+W4-W1-W2)/(Wa×M)；
其中，W1为位于以静态平衡板中心点为原点的X轴上的其中一个压力传感器监测到的压力参数、W2为位于以静态平衡板中心点为原点的X轴上的另一个压力传感器监测到的压力参数、W3、为位于以静态平衡板中心点为原点的Y轴上的其中一个压力传感器监测到的压力参数、W4为位于以静态平衡板中心点为原点的Y轴上的另一个压力传感器监测到的压力参数、Wa为所有压力传感器监测的四个压力参数的和；M为静态平衡板的直径长度；SX为静态平衡点重心坐标的横坐标；SY为静态平衡点重心坐标的纵坐标。
在一种实施例中，上述动静态平衡能力结合测试方法，获取动态平衡陀螺仪监测的第二参数，包括：
在预设测试周期内，根据预设采集频率采集动态平衡陀螺仪监测的水平角、垂直角、重心距离原点距离；
根据第二参数计算动态平衡点重心坐标，包括：
根据第三公式、第四公式分别得到动态平衡点重心坐标的横坐标与纵坐标；
第三公式为：
第四公式为：
其中，DX为动态平衡点重心坐标的横坐标；DY为动态平衡点重心坐标的纵坐标；r为重心距离原点距离；θ为水平角；为垂直角。
在一种实施例中，上述动静态平衡能力结合测试方法，根据静态平衡点重心坐标与动态平衡点重心坐标计算综合重心坐标；
根据第五公式、第六公式分别得到综合重心坐标的横坐标、纵坐标；
第五公式为：X＝(SX+DX)/2；
第六公式为：Y＝(SY+DY)/2；
其中，X为综合重心坐标的横坐标；Y为综合重心坐标的纵坐标；SX为静态平衡点重心坐标的横坐标；SY为静态平衡点重心坐标的纵坐标；DX为动态平衡点重心坐标的横坐标；DY为动态平衡点重心坐标的纵坐标。
在一种实施例中，上述动静态平衡能力结合测试方法，根据综合重心坐标进行平衡能力分析，得到平衡能力指标，包括：
确定预设测试周期内所有的综合重心坐标的象限区域，确定象限区域占比；
确定预设测试周期内所有的综合重心坐标位于的预设环形区域，确定环形区域占比。
在一种实施例中，上述动静态平衡能力结合测试方法，根据综合重心坐标进行平衡能力分析，得到平衡能力指标，包括：
根据预设测试周期内所有的综合重心坐标、第七公式确定总体稳定指数；
第七公式为：
其中，DI为总体稳定指数，X为综合重心坐标的横坐标；Y为综合重心坐标的纵坐标；N为综合重心坐标的总个数。
在一种实施例中，上述动静态平衡能力结合测试方法，根据综合重心坐标进行平衡能力分析，得到平衡能力指标，包括：
根据预设测试周期内所有的综合重心坐标、第八公式确定左右稳定指数；
第八公式为：
其中，DIx为左右稳定指数，X为综合重心坐标的横坐标；N为综合重心坐标的总个数。
在一种实施例中，上述动静态平衡能力结合测试方法，根据综合重心坐标进行平衡能力分析，得到平衡能力指标，包括：
根据预设测试周期内所有的综合重心坐标、第九公式确定前后稳定指数；
第九公式为：
其中，DIy为前后稳定指数，Y为综合重心坐标的纵坐标；N为综合重心坐标的总个数。
在一种实施例中，上述动静态平衡能力结合测试方法，根据综合重心坐标进行平衡能力分析，得到平衡能力指标，包括：
根据预设测试周期内所有的综合重心坐标、第十公式确定横坐标标准差；
第十公式为：
其中，σx为横坐标标准差，Xn为第n个综合重心坐标的横坐标；为所有综合重心坐标的横坐标的平均值；N为综合重心坐标的总个数。
在一种实施例中，上述动静态平衡能力结合测试方法，根据综合重心坐标进行平衡能力分析，得到平衡能力指标，包括：
根据预设测试周期内所有的综合重心坐标、第十一公式确定纵坐标标准差；
第十一公式为：
其中，σy为纵坐标标准差，Yn为第n个综合重心坐标的纵坐标；为所有综合重心坐标的纵坐标的平均值；N为综合重心坐标的总个数。
本申请所提供的动静态平衡能力结合测试设备，包括：动态平衡板、静态平衡板、控制模块；动态平衡板的底部设置动态平衡陀螺仪，静态平衡板底部设置压力传感器；动态平衡板与静态平衡板通过连接卡槽叠放在一起，静态平衡板位于动态平衡板的上方；动态平衡板、静态平衡板与控制模块连接，控制模块通过动态平衡板和静态平衡板的综合重心坐标分析平衡能力。动态平衡板与静态平衡板叠放在一起，静态平衡板位于动态平衡板的上方，当用户站于静态平衡板上，静态平衡板与动态平衡板同时监测到数据，通过的动态平衡板和静态平衡板的综合重心坐标，可以分析用户的平衡能力，综合重心坐标反应了用户的静态平衡能力与动态平衡能力，即可综合评估静态平衡能力与动态平衡能力。
另外，本申请还提供一种动静态平衡能力结合测试方法，与上述动静态平衡能力结合测试设备对应，效果同上。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例，下面将对实施例中所需要使用的附图做简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本申请实施例提供的一种动静态平衡能力结合测试设备的示意图；
图2为本申请实施例提供的一种动静态平衡能力结合测试方法的流程图；
图3为本申请实施例提供的一种动态平衡点重心坐标的示意图；
图4为本申请实施例提供的一种象限区域及环形区域的示意图；
其中，附图标记如下：11为动态平衡板、12为静态平衡板、13为控制模块。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请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申请一部分实施例，而不是全部实施例。基于本申请中的实施例，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，都属于本申请保护范围。
本申请的核心是提供一种动静态平衡能力结合测试设备、方法。
为了使本技术领域的人员更好地理解本申请方案，下面结合附图和具体实施方式对本申请作进一步的详细说明。
平衡是人体保持特定身体姿势或者维持某种运动状态的能力。良好的平衡能力是人体从事日常生活劳动，工作，运动所必不可少的基本能力之一。目前，常用的人体平衡评估方法基本分为静态平衡能力评估和动态平衡能力评估，相应的评估设备可对人体的静态平衡能力和动态平衡能力进行评估。静态平衡能力：人体静态平衡能力指人体处于某种特定姿势保持稳定状态的能力。动态平衡能力：人体动态平衡能力指在运动的状态下，对人体重心和姿势的调整和控制的能力。
但是市场上的平衡能力评估设备大多比较单一，只评估静态平衡能力或者只评估动态平衡能力，有的设备将静态平衡板和动态平衡板进行相结合，但是使用的评估方法也是单独的静态平衡能力评估和动态平衡能力评估。现实生活中，人体的两种平衡很多是同时发生的。
为解决上述问题，本实施例提供一种动静态平衡能力结合测试设备，如图1所示，包括：
动态平衡板11、静态平衡板12、控制模块13；
动态平衡板11的底部设置动态平衡陀螺仪，静态平衡板12底部设置压力传感器；
动态平衡板11与静态平衡板12叠放连接在一起，静态平衡板12位于动态平衡板11的上方；
动态平衡板11、静态平衡板12与控制模块13连接，控制模块13通过动态平衡板11和静态平衡板12的综合重心坐标分析平衡能力。
动态平衡板11指底部带有陀螺仪可进行各方位倾斜的板子，是一种可以调节角度和阻力的设备，可以通过调整平衡板的参数从而让用户达到匹配自己能力的挑战难度。静态平衡板12指底部设有置压力传感器的板子。本实施例不限制动态平衡板11与静态平衡板12的形状大小，根据实际需要设置即可。
静态平衡数据在结合平衡板上面，静态平衡板12的数据由患者踩动板子压力传感器决定，动态平衡板11在结合平衡板下面，由患者身体倾斜角度决定。
本实施例提到的控制模块13用于获取动态平衡板11、静态平衡板12的测试参数，对用户的平衡能力进行分析。当用户站在静态平衡板12上，静态平衡板12与动态平衡板11同时监测到数据，通过分析静态平衡板12与动态平衡板11各自的重心坐标得到综合重心坐标，用于分析平衡能力。本实施例不限制控制模块13的具体类型，例如：中央处理器(Central Processing Unit，CPU)或微控制单元(Microcontroller Unit，MCU)。
本实施例提到的动态平衡板11与静态平衡板12通过叠放连接在一起，可以通过榫槽连接，螺栓连接，榫头连接等，本实施例不限制具体的连接方案，静态平衡板12位于动态平衡板11的上方即可。
本实施例提供的动静态平衡能力结合测试设备，包括：动态平衡板11、静态平衡板12、控制模块13；动态平衡板11的底部设置动态平衡陀螺仪，静态平衡板12底部设置压力传感器；动态平衡板11与静态平衡板12通过连接卡槽叠放在一起，静态平衡板12位于动态平衡板11的上方；动态平衡板11、静态平衡板12与控制模块13连接，控制模块13通过动态平衡板11和静态平衡板12的综合重心坐标分析平衡能力。动态平衡板11与静态平衡板12叠放在一起，静态平衡板12位于动态平衡板11的上方，当用户站于静态平衡板12上，静态平衡板12与动态平衡板11同时监测到数据，通过的动态平衡板11和静态平衡板12的综合重心坐标，可以分析用户的平衡能力，综合重心坐标反应了用户的静态平衡能力与动态平衡能力，即可综合评估静态平衡能力与动态平衡能力。
在一种实施例中，上述动静态平衡能力结合测试设备，静态平衡板12底部设置等间隔的四个压力传感器，分别位于以静态平衡板12中心点为原点的X轴、Y轴上。
四个压力传感器分别设置于以静态平衡板12中心点为原点的X轴、Y轴上，且等间隔设置，均匀分布测量，可以实现对各个位置的压力进行均匀分布式检测。
在一种实施例中，上述动静态平衡能力结合测试设备，动态平衡板11与静态平衡板12为大小相同的圆形；
动态平衡板11与静态平衡板12的圆心连接在一起。
在本实施例中，动态平衡板11与静态平衡板12为大小相同的圆形，且通过圆心连接在一起。圆形的平衡板受力更均匀，更好地覆盖所有工作角度的测量需求，更精确地检测和计算平衡板上物体的位置和重心。
优选地，动静态平衡能力结合测试设备还包括显示屏，显示屏与控制模块13连接，用于显示平衡能力分析结果。
根据上述实施例，对应地，本实施例提供一种动静态平衡能力结合测试方法，应用于动静态平衡能力结合测试设备，包括：动态平衡板11、静态平衡板12、控制模块13；动态平衡板11的底部设置动态平衡陀螺仪，静态平衡板12底部设置压力传感器；动态平衡板11与静态平衡板12叠放连接在一起，静态平衡板12位于动态平衡板11的上方；动态平衡板11、静态平衡板12与控制模块13连接；
如图2所示，方法包括：
S21：当使用者站立于静态平衡板12的预设位置时，获取压力传感器监测的第一参数与动态平衡陀螺仪监测的第二参数；
S22：根据第一参数计算静态平衡点重心坐标；
S23：根据第二参数计算动态平衡点重心坐标；
S24：根据静态平衡点重心坐标与动态平衡点重心坐标计算综合重心坐标；
S25：根据综合重心坐标进行平衡能力分析，得到平衡能力指标，生成平衡能力测试报告。
本实施例提到预设位置可以是在静态平衡板12上标示好的站立位置，也可以是通过语音指示用户，直到站到预设位置。
压力传感器监测的第一参为静态参数，可以计算静态平衡点重心坐标，动态平衡陀螺仪监测的第二参数为动态参数，可以计算动态平衡点重心坐标。通过静态平衡点重心坐标与动态平衡点重心坐标计算综合重心坐标。根据综合重心坐标进行平衡能力分析，得到平衡能力指标，可以综合评估静态平衡能力与动态平衡能力。
本实施例提供的动静态平衡能力结合测试方法，当使用者站立于静态平衡板12的预设位置时，获取压力传感器监测的第一参数与动态平衡陀螺仪监测的第二参数；根据第一参数计算静态平衡点重心坐标；根据第二参数计算动态平衡点重心坐标；根据静态平衡点重心坐标与动态平衡点重心坐标计算综合重心坐标；根据综合重心坐标进行平衡能力分析，得到平衡能力指标，生成平衡能力测试报告。动态平衡板11与静态平衡板12叠放在一起，静态平衡板12位于动态平衡板11的上方，当用户站于静态平衡板12上，静态平衡板12与动态平衡板11同时监测到数据，通过的静态平衡点重心坐标与动态平衡点重心坐标得到综合重心坐标，可以分析用户的平衡能力，综合重心坐标反应了用户的静态平衡能力与动态平衡能力，即可综合评估静态平衡能力与动态平衡能力。
根据上述实施例，在另一种实施例中，上述动静态平衡能力结合测试方法，获取压力传感器监测的第一参数与动态平衡陀螺仪监测的第二参数，包括：
在预设测试周期内，根据预设采集频率采集压力传感器监测的第一参数与动态平衡陀螺仪监测的第二参数。
本实施例提到的预设测试周期指的是一个用户站立于静态平衡板12上的一个测试时间，可以根据需要具体设置，例如30秒。本实施例提到的预设采集频率指的是采集压力传感器与动态平衡陀螺仪监测数据的频率。例如每100毫秒获取一次参数。
根据上述实施例，在另一种实施例中，上述动静态平衡能力结合测试方法，动态平衡板11与静态平衡板12为大小相同的圆形，静态平衡板12底部设置等间隔的四个压力传感器，分别位于以静态平衡板12中心点为原点的X轴、Y轴上，对应的，获取压力传感器监测的第一参数，包括：
在预设测试周期内，根据预设采集频率采集四个压力传感器监测的四个压力参数；
对应的，根据第一参数计算静态平衡点重心坐标，包括：
根据第一公式、第二公式分别得到静态平衡点重心坐标的横坐标、纵坐标；
第一公式为：SX＝(W1+W2-W3-W4)/(Wa×M)；
第二公式为：SY＝(W3+W4-W1-W2)/(Wa×M)；
其中，W1为位于以静态平衡板12中心点为原点的X轴上的其中一个压力传感器监测到的压力参数、W2为位于以静态平衡板12中心点为原点的X轴上的另一个压力传感器监测到的压力参数、W3、为位于以静态平衡板12中心点为原点的Y轴上的其中一个压力传感器监测到的压力参数、W4为位于以静态平衡板12中心点为原点的Y轴上的另一个压力传感器监测到的压力参数、Wa为所有压力传感器监测的四个压力参数的和；M为静态平衡板12的直径长度；SX为静态平衡点重心坐标的横坐标；SY为静态平衡点重心坐标的纵坐标。
本实施例提供了一种当压力传感器的数量为四个的时候的静态平衡点重心坐标的计算方案，通过四个方位的压力参数得到静态平衡点重心坐标。
根据上述实施例，在另一种实施例中，上述动静态平衡能力结合测试方法，获取动态平衡陀螺仪监测的第二参数，图3为本申请实施例提供的一种动态平衡点重心坐标的示意图，包括：
在预设测试周期内，根据预设采集频率采集动态平衡陀螺仪监测的水平角、垂直角、重心距离原点距离；
根据第二参数计算动态平衡点重心坐标，包括：
根据第三公式、第四公式分别得到动态平衡点重心坐标的横坐标与纵坐标；
第三公式为：
第四公式为：
其中，DX为动态平衡点重心坐标的横坐标；DY为动态平衡点重心坐标的纵坐标；r为重心距离原点距离；θ为水平角；为垂直角。
本实施例提供了一种动态平衡点重心坐标的计算方案，如图3所示，通过动态平衡陀螺仪监测的水平角、垂直角、重心距离原点距离得到静态平衡点重心坐标。
根据上述实施例，在另一种实施例中，根据静态平衡点重心坐标与动态平衡点重心坐标计算综合重心坐标；
根据第五公式、第六公式分别得到综合重心坐标的横坐标、纵坐标；
第五公式为：X＝(SX+DX)/2；
第六公式为：Y＝(SY+DY)/2；
其中，X为综合重心坐标的横坐标；Y为综合重心坐标的纵坐标；SX为静态平衡点重心坐标的横坐标；SY为静态平衡点重心坐标的纵坐标；DX为动态平衡点重心坐标的横坐标；DY为动态平衡点重心坐标的纵坐标。
本实施例提供了一种根据静态平衡点重心坐标与动态平衡点重心坐标计算综合重心坐标的计算方案，通过综合重心坐标可进一步地分析用户的平衡能力。
根据上述实施例，在另一种实施例中，根据综合重心坐标进行平衡能力分析，得到平衡能力指标，包括：
确定预设测试周期内所有的综合重心坐标的象限区域，确定象限区域占比；
确定预设测试周期内所有的综合重心坐标位于的预设环形区域，确定环形区域占比。
本实施例提到的象限区域指的是X轴Y轴构成的四象限，图4为本申请实施例提供的一种象限区域及环形区域的示意图。如图4所示，象限区域，Ⅰ(右上)：X>0，Y>0。Ⅱ(左上)：X<0，Y>0。Ⅲ(左下)：X<0，Y<0。Ⅳ(右下)：X>0，Y<0。这里提到的X，Y指的是综合重心坐标的横坐标、纵坐标。通过综合重心坐标的横坐标、纵坐标判断其位于哪个象限。在一个预设测试周期内，会测得多个综合重心坐标，确定每个坐标的象限之后，则可得到每个象限的象限区域占比。例如，总共采集到100个综合重心坐标，位于Ⅰ象限的有16个，则Ⅰ象限的象限区域占比为16％，位于Ⅱ象限的有29个，则Ⅱ象限的象限区域占比为29％。占比越多表示此方位平衡能力越差，可做反方向训练。
本实施例提到的预设环形区域指的是以原点为原心的多个圆环，如图4所示的A、B、C、D三个圆环。示例性地：A：0-3。B：3-6。C：6-10。D：10-15。(数值表示各圆环的：内半径-外半径)。
则确定各综合重心坐标位于哪个圆环则可通过以下判断方法：
位于A圆环需满足：Math.Sqrt(Math.Pow(AX,2)+Math.Pow(AY,2))<＝3，AX和AY的绝对值<3。
位于B圆环需满足：3<Math.Sqrt(Math.Pow(AX,2)+Math.Pow(AY,2))<＝6，AX和AY的绝对值>3且<＝6。
位于C圆环需满足：6<Math.Sqrt(Math.Pow(AX,2)+Math.Pow(AY,2))<＝10，AX和AY的绝对值>6且<＝10。
位于D圆环需满足：10<Math.Sqrt(Math.Pow(AX,2)+Math.Pow(AY,2))<＝3，AX和AY的绝对值>10且<＝15。
其中，Math.Sqrt(a)表示求a的平方根，Math.Pow(a，b)表示求以参数a为底数，参数b为指数的计算结果(这里的a，b用于说明使用，无实际含义)。
越靠近原点的圆环占比越高，平衡能力越好。
根据上述实施例，在另一种实施例中，上述动静态平衡能力结合测试方法，根据综合重心坐标进行平衡能力分析，得到平衡能力指标，包括：
根据预设测试周期内所有的综合重心坐标、第七公式确定总体稳定指数；
第七公式为：
其中，DI为总体稳定指数，X为综合重心坐标的横坐标；Y为综合重心坐标的纵坐标；N为综合重心坐标的总个数。
总体稳定指数表示测试期间所有运动中脚平台位移的度数方差，从水平面算起。高数字表示在使用静态测量的测试期间有很多运动；它是患者重心的角偏移。
根据上述实施例，在另一种实施例中，上述动静态平衡能力结合测试方法，根据综合重心坐标进行平衡能力分析，得到平衡能力指标，包括：
根据预设测试周期内所有的综合重心坐标、第八公式确定左右稳定指数；
第八公式为：
其中，DIx为左右稳定指数，X为综合重心坐标的横坐标；N为综合重心坐标的总个数。
左右稳定指数代表足部平台位移的方差，以度为单位，从水平面开始，用于前平面中的运动。
根据上述实施例，在另一种实施例中，上述动静态平衡能力结合测试方法，根据综合重心坐标进行平衡能力分析，得到平衡能力指标，包括：
根据预设测试周期内所有的综合重心坐标、第九公式确定前后稳定指数；
第九公式为：
其中，DIy为前后稳定指数，Y为综合重心坐标的纵坐标；N为综合重心坐标的总个数。
前后稳定指数表示在矢状面运动时脚平台位移的度数方差，从水平面开始。
根据上述实施例，在另一种实施例中，上述动静态平衡能力结合测试方法，根据综合重心坐标进行平衡能力分析，得到平衡能力指标，包括：
根据预设测试周期内所有的综合重心坐标、第十公式确定横坐标标准差；
第十公式为：
其中，σx为横坐标标准差，Xn为第n个综合重心坐标的横坐标；为所有综合重心坐标的横坐标的平均值；N为综合重心坐标的总个数。
通过横坐标标准差确定其受异常数据的影响程度，低标准差表明计算平均值的值范围接近。
根据上述实施例，在另一种实施例中，上述动静态平衡能力结合测试方法，根据综合重心坐标进行平衡能力分析，得到平衡能力指标，包括：
根据预设测试周期内所有的综合重心坐标、第十一公式确定纵坐标标准差；
第十一公式为：
其中，σy为纵坐标标准差，Yn为第n个综合重心坐标的纵坐标；为所有综合重心坐标的纵坐标的平均值；N为综合重心坐标的总个数。
通过纵坐标标准差确定其受异常数据的影响程度，低标准差表明计算平均值的值范围接近。
根据上述实施例，本实施例提供一种优选实施例：
根据综合重心坐标进行平衡能力分析，得到平衡能力指标，生成平衡能力测试报告，之前还包括：
获取样本数据；
获取样本数据对应的平衡能力指标；
根据各平衡能力指标，划分指标等级范围。
本实施例指的是预先进行大量样本数据的获取，并得到其对应的平衡能力指标，将指标进行分级，例如划分为优秀、合格、不合格等，确定每个等级的平衡能力指标对应的阈值范围，可以用于实际的使用过程中进行能力分析。
以上对本申请所提供的动静态平衡能力结合测试设备、方法进行了详细介绍。说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请原理的前提下，还可以对本申请进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本申请权利要求的保护范围内。
还需要说明的是，在本说明书中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

Claims (14)

1.一种动静态平衡能力结合测试设备，其特征在于，包括：
动态平衡板(11)、静态平衡板(12)、控制模块(13)；
所述动态平衡板(11)的底部设置动态平衡陀螺仪，所述静态平衡板(12)底部设置压力传感器；
所述动态平衡板(11)与所述静态平衡板(12)通过连接卡槽叠放在一起，所述静态平衡板(12)位于所述动态平衡板(11)的上方；所述动态平衡板(11)、所述静态平衡板(12)与所述控制模块(13)连接，所述控制模块(13)通过所述动态平衡板(11)和所述静态平衡板(12)的综合重心坐标分析平衡能力。
2.根据权利要求1所述的动静态平衡能力结合测试设备，其特征在于，所述静态平衡板(12)底部设置等间隔的四个压力传感器，分别位于以所述静态平衡板(12)中心点为原点的X轴、Y轴上。
3.根据权利要求1所述的动静态平衡能力结合测试设备，其特征在于，所述动态平衡板(11)与所述静态平衡板(12)为大小相同的圆形；
所述动态平衡板(11)与所述静态平衡板(12)的圆心连接在一起。
4.一种动静态平衡能力结合测试方法，其特征在于，应用于动静态平衡能力结合测试设备，包括：动态平衡板(11)、静态平衡板(12)、控制模块(13)；所述动态平衡板(11)的底部设置动态平衡陀螺仪，所述静态平衡板(12)底部设置压力传感器；所述动态平衡板(11)与所述静态平衡板(12)通过连接卡槽叠放在一起，所述静态平衡板(12)位于所述动态平衡板(11)的上方；所述动态平衡板(11)、所述静态平衡板(12)与所述控制模块(13)连接；
所述方法包括：
当使用者站立于所述静态平衡板(12)的预设位置时，获取所述压力传感器监测的第一参数与所述动态平衡陀螺仪监测的第二参数；
根据所述第一参数计算静态平衡点重心坐标；
根据所述第二参数计算动态平衡点重心坐标；
根据所述静态平衡点重心坐标与所述动态平衡点重心坐标计算综合重心坐标；
根据所述综合重心坐标进行平衡能力分析，得到平衡能力指标，生成平衡能力测试报告。
5.根据权利要求4所述的动静态平衡能力结合测试方法，其特征在于，所述获取所述压力传感器监测的第一参数与所述动态平衡陀螺仪监测的第二参数，包括：
在预设测试周期内，根据预设采集频率采集所述压力传感器监测的第一参数与所述动态平衡陀螺仪监测的第二参数。
6.根据权利要求5所述的动静态平衡能力结合测试方法，其特征在于，所述动态平衡板(11)与所述静态平衡板(12)为大小相同的圆形，所述静态平衡板(12)底部设置等间隔的四个压力传感器，分别位于以所述静态平衡板(12)中心点为原点的X轴、Y轴上，对应的，所述获取所述压力传感器监测的第一参数，包括：
在预设测试周期内，根据预设采集频率采集四个所述压力传感器监测的四个压力参数；
对应的，所述根据所述第一参数计算静态平衡点重心坐标，包括：
根据第一公式、第二公式分别得到所述静态平衡点重心坐标的横坐标、纵坐标；
所述第一公式为：SX＝(W1+W2-W3-W4)/(Wa×M)；
所述第二公式为：SY＝(W3+W4-W1-W2)/(Wa×M)；
其中，W1为位于以所述静态平衡板(12)中心点为原点的X轴上的其中一个所述压力传感器监测到的压力参数、W2为位于以所述静态平衡板(12)中心点为原点的X轴上的另一个所述压力传感器监测到的压力参数、W3、为位于以所述静态平衡板(12)中心点为原点的Y轴上的其中一个所述压力传感器监测到的压力参数、W4为位于以所述静态平衡板(12)中心点为原点的Y轴上的另一个所述压力传感器监测到的压力参数、Wa为所有所述压力传感器监测的四个压力参数的和；M为所述静态平衡板(12)的直径长度；SX为所述静态平衡点重心坐标的横坐标；SY为所述静态平衡点重心坐标的纵坐标。
7.根据权利要求6所述的动静态平衡能力结合测试方法，其特征在于，所述获取所述动态平衡陀螺仪监测的第二参数，包括：
在预设测试周期内，根据预设采集频率采集所述动态平衡陀螺仪监测的水平角、垂直角、重心距离原点距离；
所述根据所述第二参数计算动态平衡点重心坐标，包括：
根据第三公式、第四公式分别得到所述动态平衡点重心坐标的横坐标与纵坐标；
所述第三公式为：
所述第四公式为：
其中，DX为所述动态平衡点重心坐标的横坐标；DY为所述动态平衡点重心坐标的纵坐标；r为重心距离原点距离；θ为所述水平角；为所述垂直角。
8.根据权利要求4所述的动静态平衡能力结合测试方法，其特征在于，所述根据所述静态平衡点重心坐标与所述动态平衡点重心坐标计算综合重心坐标；
根据第五公式、第六公式分别得到所述综合重心坐标的横坐标、纵坐标；
所述第五公式为：X＝(SX+DX)/2；
所述第六公式为：Y＝(SY+DY)/2；
其中，X为所述综合重心坐标的横坐标；Y为所述综合重心坐标的纵坐标；SX为所述静态平衡点重心坐标的横坐标；SY为所述静态平衡点重心坐标的纵坐标；DX为所述动态平衡点重心坐标的横坐标；DY为所述动态平衡点重心坐标的纵坐标。
9.根据权利要求5所述的动静态平衡能力结合测试方法，其特征在于，所述根据所述综合重心坐标进行平衡能力分析，得到平衡能力指标，包括：
确定所述预设测试周期内所有的所述综合重心坐标的象限区域，确定象限区域占比；
确定所述预设测试周期内所有的所述综合重心坐标位于的预设环形区域，确定环形区域占比。
10.根据权利要求5所述的动静态平衡能力结合测试方法，其特征在于，所述根据所述综合重心坐标进行平衡能力分析，得到平衡能力指标，包括：
根据所述预设测试周期内所有的所述综合重心坐标、第七公式确定总体稳定指数；
所述第七公式为：
其中，DI为所述总体稳定指数，X为所述综合重心坐标的横坐标；Y为所述综合重心坐标的纵坐标；N为所述综合重心坐标的总个数。
11.根据权利要求5所述的动静态平衡能力结合测试方法，其特征在于，所述根据所述综合重心坐标进行平衡能力分析，得到平衡能力指标，包括：
根据所述预设测试周期内所有的所述综合重心坐标、第八公式确定左右稳定指数；
所述第八公式为：
其中，DIx为所述左右稳定指数，X为所述综合重心坐标的横坐标；N为所述综合重心坐标的总个数。
12.根据权利要求5所述的动静态平衡能力结合测试方法，其特征在于，所述根据所述综合重心坐标进行平衡能力分析，得到平衡能力指标，包括：
根据所述预设测试周期内所有的所述综合重心坐标、第九公式确定前后稳定指数；
所述第九公式为：
其中，DIy为所述前后稳定指数，Y为所述综合重心坐标的纵坐标；N为所述综合重心坐标的总个数。
13.根据权利要求5所述的动静态平衡能力结合测试方法，其特征在于，所述根据所述综合重心坐标进行平衡能力分析，得到平衡能力指标，包括：
根据所述预设测试周期内所有的所述综合重心坐标、第十公式确定横坐标标准差；
所述第十公式为：
其中，σx为所述横坐标标准差，Xn为第n个所述综合重心坐标的横坐标；为所有所述综合重心坐标的横坐标的平均值；N为所述综合重心坐标的总个数。
14.根据权利要求5所述的动静态平衡能力结合测试方法，其特征在于，所述根据所述综合重心坐标进行平衡能力分析，得到平衡能力指标，包括：
根据所述预设测试周期内所有的所述综合重心坐标、第十一公式确定纵坐标标准差；
所述第十一公式为：
其中，σy为所述纵坐标标准差，Yn为第n个所述综合重心坐标的纵坐标；为所有所述综合重心坐标的纵坐标的平均值；N为所述综合重心坐标的总个数。
CN202310721947.0A 2023-06-16 2023-06-16 一种动静态平衡能力结合测试设备、方法 Pending CN116725489A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202310721947.0A CN116725489A (zh) 2023-06-16 2023-06-16 一种动静态平衡能力结合测试设备、方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202310721947.0A CN116725489A (zh) 2023-06-16 2023-06-16 一种动静态平衡能力结合测试设备、方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN116725489A true CN116725489A (zh) 2023-09-12

Family

ID=87916524

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202310721947.0A Pending CN116725489A (zh) 2023-06-16 2023-06-16 一种动静态平衡能力结合测试设备、方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN116725489A (zh)

Citations (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105326508A (zh) * 2014-08-15 2016-02-17 北京鑫东华腾体育器械有限公司 人体静态平衡测试方法及测试仪
US9814430B1 (en) * 2015-04-17 2017-11-14 Bertec Corporation System and method for measuring eye movement and/or eye position and postural sway of a subject
FR3058538A1 (fr) * 2016-11-09 2018-05-11 Centre National De La Recherche Scientifique Procede multiparametrique de quantification de l'equilibre
CN108324254A (zh) * 2018-04-08 2018-07-27 曹福成 双模态视觉反馈动静态平衡训练装置
CN109700468A (zh) * 2019-03-05 2019-05-03 郑州大学 一种主动式的人体动态平衡能力评测与训练系统
US10646153B1 (en) * 2013-01-19 2020-05-12 Bertec Corporation Force measurement system
CN112754474A (zh) * 2021-01-13 2021-05-07 锐可医疗科技(苏州)有限公司 一种智能平衡检测装置
CN113082613A (zh) * 2021-04-30 2021-07-09 河南优德医疗设备股份有限公司 一种适用于立体动态站式训练平衡评定装置
CN113413141A (zh) * 2021-07-19 2021-09-21 合肥工业大学 一种动态平衡能力测量装置及测量方法
CN113589932A (zh) * 2021-08-02 2021-11-02 山东大学 一种沉浸式虚拟现实站立平衡训练平台及系统
CN216317553U (zh) * 2021-08-26 2022-04-19 北京航速科技有限公司 一种平衡能力测试系统
JPWO2022145416A1 (zh) * 2020-12-28 2022-07-07

Patent Citations (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10646153B1 (en) * 2013-01-19 2020-05-12 Bertec Corporation Force measurement system
CN105326508A (zh) * 2014-08-15 2016-02-17 北京鑫东华腾体育器械有限公司 人体静态平衡测试方法及测试仪
US9814430B1 (en) * 2015-04-17 2017-11-14 Bertec Corporation System and method for measuring eye movement and/or eye position and postural sway of a subject
FR3058538A1 (fr) * 2016-11-09 2018-05-11 Centre National De La Recherche Scientifique Procede multiparametrique de quantification de l'equilibre
CN108324254A (zh) * 2018-04-08 2018-07-27 曹福成 双模态视觉反馈动静态平衡训练装置
CN109700468A (zh) * 2019-03-05 2019-05-03 郑州大学 一种主动式的人体动态平衡能力评测与训练系统
JPWO2022145416A1 (zh) * 2020-12-28 2022-07-07
CN112754474A (zh) * 2021-01-13 2021-05-07 锐可医疗科技(苏州)有限公司 一种智能平衡检测装置
CN113082613A (zh) * 2021-04-30 2021-07-09 河南优德医疗设备股份有限公司 一种适用于立体动态站式训练平衡评定装置
CN113413141A (zh) * 2021-07-19 2021-09-21 合肥工业大学 一种动态平衡能力测量装置及测量方法
CN113589932A (zh) * 2021-08-02 2021-11-02 山东大学 一种沉浸式虚拟现实站立平衡训练平台及系统
CN216317553U (zh) * 2021-08-26 2022-04-19 北京航速科技有限公司 一种平衡能力测试系统

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8246555B2 (en) Method and system for monitoring sport related fitness by estimating muscle power and joint force of limbs
US20070093989A1 (en) Method and Apparatus for Reducing Errors in Screening-Test Administration
US9730617B2 (en) Power measurement method and apparatus
CN106667493A (zh) 人体平衡性评估系统及评估方法
WO2009093632A1 (ja) 重心バランス判定装置
CN109820476B (zh) 一种平衡能力评估方法及应用该方法的装置和系统
CN108968965A (zh) 便携式人体平衡评测训练系统
US10506967B2 (en) Multi-axis measurement device for loading force and center of gravity
CN105326508A (zh) 人体静态平衡测试方法及测试仪
JPWO2009093631A1 (ja) 重心バランス判定装置
CN109528201A (zh) 一种平衡能力检测方法
Jagos et al. A multimodal approach for insole motion measurement and analysis
Anwary et al. Validity and consistency of concurrent extraction of gait features using inertial measurement units and motion capture system
CN113413141A (zh) 一种动态平衡能力测量装置及测量方法
CN108338790A (zh) 步态分析及跌倒评估系统
CN201248696Y (zh) 人体平衡功能检测仪
CN116725489A (zh) 一种动静态平衡能力结合测试设备、方法
Giacomozzi Hardware performance assessment recommendations and tools for baropodometric sensor systems
US20180132777A1 (en) Apparatus for Assessing Human Balance Capability
CN215191481U (zh) 一种动态平衡能力测量装置
CN113876316B (zh) 下肢屈伸活动异常检测系统、方法、装置、设备及介质
WO2019123038A1 (en) Sensorized device for fastening climbing holds provided with a triaxial load cell
CN109833048A (zh) 一种基于精神运动能力的警觉度测量方法
CN117281501B (zh) 智能女足下肢运动损伤预警装置及方法
CN113520316B (zh) 一种平衡测试装置及方法

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