CN117281501A - 智能女足下肢运动损伤预警装置及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供智能女足下肢运动损伤预警装置和方法,辅助器械领域,包括:多个带式传感单元的内环壁均匀设置有弹性连接的多个第一压力传感单元;每个带式传感单元上布设有三维空间跟踪定位器;地板传感单元的内侧嵌设有多个阵列的第二压力传感单元;状态数据获取模块用于获取各个三维空间跟踪定位器的实时空间坐标;三维姿势判断模块用于判断检测姿势状态;腿部肌肉状态构建模块用于构建动态的压力点阵列图,确定该部位的肌肉状态;足部受力区域构建模块用于构建足部受力区域动态图;预测单元用于根据检测姿势状态、腿部肌肉状态示意图和足部受力区域动态图。该装置能够实现快速且精准的腿部机能检测。
Description
技术领域
本发明涉及辅助器械技术领域,具体涉及智能女足下肢运动损伤预警装置及方法。
背景技术
长期以来,我国女子足球运动员存在成材率低、运动能力提高困难、下肢运动损伤发生率高、运动康复不科学等现象。其中,缺乏系统、规范的一线医疗康复保障已成为制约我国女足发展的重要因素之一。运动下肢运动损伤防控实践中,首先要发现运动员运动功能的薄弱环节并及时防控,损伤后及时规范康复、重返运动,并避免再损伤,才能保证女子足球的健康可持续发展。
目前国内外运动医学领域,女足运动员的综合运动能力和损伤后重返赛场的判断基本由教练员和队医的简单测试及经验做出,很少有预防损伤及再损伤的考虑和依据且程序繁琐,缺乏智能化数据采集、收集、分析和管理。各项目、各国家、各俱乐部的足球运动损伤风险筛查内容缺乏规范和实践价值。
针对女足下肢运动损伤的检测装置,大多建立于对于体能测试结果或测试设备的使用,并通过获得的测试数据分析获得女足运动员当前的身体状态。然而,体能类型测试以及所获得的测试结果过于粗略,很难获得对于运动机能的准确分析。而精细的身体运动机能检测需要大型的检测设备,或着更多的是静态的检测模式,这种测试设备大多较为庞大,检测步骤繁琐,准确性低。
发明内容
为实现快速且精准的腿部机能检测,本发明提供了如下的技术方案:
一种智能女足下肢运动损伤预警装置,包括:
多个带式传感单元,其内环壁均匀设置有弹性连接的多个第一压力传感单元;每个所述带式传感单元上布设有三维空间跟踪定位器;所述带式传感单元包括分别套设在腰部、小腿腿部和大腿腿部的腰部带式传感单元和四组腿部带式传感单元;
地板传感单元,其内侧嵌设有多个阵列的第二压力传感单元;
状态数据获取模块,用于获取初始穿设状态下以及当前检测状态下多个第一压力传感单元和第二压力传感单元分别对应的实时压力值,获取各个三维空间跟踪定位器的实时空间坐标;
三维姿势判断模块,用于根据多个三维空间跟踪定位器的实时坐标在三维软件中形成多个检测点;将多个同类型的检测点进行连线,以两个小腿腿部的带式传感单元的检测点连线所在的竖直平面为检测基准面;获得其他检测点在该检测基准面的投影点;计算获得其他同类型的投影点连线与在以该检测基准面为坐标面的斜率,与预设阈值比较,判断检测姿势状态;
腿部肌肉状态构建模块,用于根据初始穿设状态下和当前检测状态下的多个第一压力传感单元的压力值,构建动态的压力点阵列图;根据动态的压力点阵列图构建腿部肌肉状态示意图,确定该部位的肌肉状态;
足部受力区域构建模块,用于根据站立状态下和当前检测状态下的多个第二压力传感单元中压力变化的压力传感单元的坐标以及测量值,构建足部受力区域动态图;
预测单元,用于根据检测姿势状态、腿部肌肉状态示意图和足部受力区域动态图,判断检测对象是否存在腿部和足部形态异常、腿部肌肉力量不足、腿部运动协调性不足以及关节不稳情况。
优选地,还包括:
上位机,用于展示检测姿势状态的三维图和姿势说明,腿部肌肉状态和足部受力状态的各项数据和三维动态图,下肢运动损伤情况预测结果;
无线蓝牙收发模块,用于发送检测姿势状态的三维图和姿势说明,腿部肌肉状态和足部受力状态的各项数据和三维动态图,下肢运动损伤情况预测结果的各项数据;
移动端,用于通过移动端蓝牙模块接收并显示检测姿势状态的三维图和姿势说明,腿部肌肉状态和足部受力状态的各项数据和三维动态图,下肢运动损伤情况预测结果。
优选地,所述带式传感单元包括:
柔性松紧带,其内侧沿环形方向设置有多个检测头;
固定环,套设在所述柔性松紧带外侧,通过若干个固定杆与所述柔性松紧带连接;
所述第一压力传感单元包括:
移动块,活动穿设在所述柔性松紧带上;所述移动块上设置有三维空间跟踪定位器;
弹簧,一端与所述移动块的一端固定连接,另一端设置有压力传感器,所述压力传感器设置在所述固定环上;
优选地,所述地板传感单元包括互相粘贴固定的测试板底板和柔性的测试板顶板;所述第二压力传感单元为应变片;多个所述应变片阵列设置在所述测试板底板和测试板顶板之间。
一种智能女足下肢运动损伤预警方法,包括以下步骤:
获取初始穿设状态下以及当前检测状态下多个带式传感器上多个第一压力传感单元,以及站立状态下以及当前检测状态下地板传感单元的多个第二压力传感单元分别对应的实时压力值;
获取各个三维空间跟踪定位器的实时空间坐标;
根据多个三维空间跟踪定位器的实时坐标在三维软件中形成多个检测点;将多个同类型的检测点进行连线,以两个小腿腿部的带式传感单元的检测点连线所在的竖直平面为检测基准面;获得其他检测点在该检测基准面的投影点;计算获得其他同类型的投影点连线与在以该检测基准面为坐标面的斜率,与预设阈值比较,判断检测姿势状态;
根据初始穿设状态下和当前检测状态下的多个第一压力传感单元的压力值,根据当前检测状态下多个压力值构建平面上的压力点阵列图;对比当前检测状态下多个第一压力传感单元的压力值与初始穿设状态下多个第一压力传感单元的压力值,根据正负差值计算位移量,并对压力点阵列图进行位移修正,获得修正后的压力点阵列图;根据修正后的压力点阵列图确定该穿戴部位的肌肉收缩和舒展程度,并构建腿部肌肉状态示意图;
根据站立状态下和当前检测状态下的多个第二压力传感单元中压力变化的压力传感单元的坐标以及测量值,构建足部受力区域动态图;
根据检测姿势状态、腿部肌肉状态示意图和足部受力区域动态图,判断检测对象是否存在腿部和足部形态异常、腿部肌肉力量不足、腿部运动协调性不足以及关节不稳情况。
优选地,所述检测姿势包括深蹲、抬腿、跨步和弓步动作;
所述计算获得其他同类型的投影点连线与在以该检测基准面为坐标面的斜率,与预设阈值比较,判断检测姿势状态,包括以下步骤:
获取两个小腿腿部的带式传感单元的检测点的空间坐标,并根据其中一个小腿腿部的带式传感单元的检测点为原点,与另一个小腿腿部的带式传感单元检测点构建与y轴平行的检测基准面;
将该检测基准面构建二维相对坐标系,将所有带式传感单元的检测点均投影到二维相对坐标系,获得腰部投影点和两个大腿腿部投影点及其对应的坐标;
计算在二维相对坐标系中,两个小腿腿部的带式传感单元检测点的连线的斜率;构建两个大腿腿部投影点的连线,并计算该两个大腿腿部投影点连线的斜率;
判断腰部投影点与大腿腿部投影点的纵向坐标的大小,若低于预设的最小高度差,则判断为执行深蹲动作;
当两个小腿腿部的带式传感单元检测点的连线的斜率小于小腿错位预设阈值时,判断为抬腿动作;
当两个大腿腿部投影点连线的斜率大于大腿错位预设阈值时,判断为弓步动作;当斜率小于大腿错位预设阈值时,判断为跨步动作。
优选地,所述根据修正后的压力点阵列图确定该穿戴部位的肌肉收缩和舒展程度,并构建腿部肌肉状态示意图,包括以下步骤:
获取初始穿设状态下多个第一压力传感单元的压力值;根据初始穿设状态下多个第一压力传感单元的压力值在三维软件形成初始压力点阵列图;
以单个第一压力传感单元的压力值作为基准值,计算其他第一压力传感单元的压力值与其的正负差值,乘以比例系数,获得各个压力点的位移量;
根据各个压力点的位移量,修正压力点阵列图;根据修正后的初始压力点阵列图获得初始腿部肌肉状态示意图;
获取当前检测状态下多个第一压力传感单元的压力值,对比当前检测状态下多个第一压力传感单元的压力值与初始穿设状态下多个第一压力传感单元的压力值,获得正负差值,通过正负差值乘以比例系数获得各个压力点的位移量;
根据各个压力点的位移量对初始压力点阵列图进行再次修正,获得当前检测状态下的压力点阵列图,进而获得当前腿部肌肉状态示意图;
根据初始腿部肌肉状态示意图和当前腿部肌肉状态示意图,形成动态的腿部肌肉状态变化图。
优选地,所述足部受力区域动态图的形成,包括以下步骤:
根据站立状态下多个第二压力传感单元中压力变化的压力传感单元的坐标以及测量值,构建平面上的足部压力轮廓图,受力区为阴影区;其中,阴影区的颜色深度与受力大小相关;
根据当前检测状态下多个第二压力传感单元的测量值与站立状态下多个第二压力传感单元的测量值,调整足部压力轮廓图中阴影区的颜色深度,并形成足部受力区域动态图。
本发明有益效果:
本发明提出智能女足下肢运动损伤预警装置和方法。该装置通过多个带式传感单元和多个处理模块,形成一个测试系统,并且提出一种新的预测方法,能够快速捕捉测试者腿部在执行多个动作时的肌肉状态,以及施力情况,进而能够获得测试者整体的身体机能,以及是否存在腿部和足部形态异常、腿部肌肉力量不足、腿部运动协调性不足以及关节不稳情况,及时作出警告;该装置和方法所采用的设备较为简单,通过快速处理传感数据来获得整体的机能状态,预测效果较为迅速及准确。
附图说明
图1是本发明实施例的智能女足下肢运动损伤预警装置带式传感单元结构图;
图2是本发明实施例的智能女足下肢运动损伤预警装置带式传感单元局部立体图;
图3是本发明实施例的智能女足下肢运动损伤预警装置地板传感单元结构图;
图4是本发明实施例的智能女足下肢运动损伤预警方法流程图;
图5是本发明实施例的智能女足下肢运动损伤预警方法的检测姿势判断流程图;
图6是本发明实施例的智能女足下肢运动损伤预警方法检测基准面的投影点状态图;
图7是本发明实施例的智能女足下肢运动损伤预警方法的腿部肌肉状态示意图构建流程图
图8是本发明实施例的智能女足下肢运动损伤预警方法的足部受力区域动态图构建流程图。
其中,1、固定环;2、柔性松紧带;3、检测头;4、移动块;5、弹簧;6、压力传感器;7、测试板顶板;8、应变片;9、测试板底板。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本发明进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。
实施例1
一种智能女足下肢运动损伤预警装置,如图1-3所示,包括地板传感单元、多个带式传感单元、状态数据获取模块、三维姿势判断模块、腿部肌肉状态构建模块、腿部肌肉状态构建模块、足部受力区域构建模块、预测单元、上位机、无线蓝牙收发模块和移动端。
如图1-2所示的带式传感单元的结构图。多个带式传感单元的内环壁均匀设置有弹性连接的多个第一压力传感单元;每个所述带式传感单元上布设有三维空间跟踪定位器;带式传感单元包括分别套设在腰部、小腿腿部和大腿腿部的腰部带式传感单元和四组腿部带式传感单元。
具体的,带式传感单元包括柔性松紧带2和固定环1,第一压力传感单元包括移动块4和弹簧5。
柔性松紧带2的内侧沿环形方向设置有多个检测头3;固定环1套设在所述柔性松紧带2外侧,通过若干个固定杆与所述柔性松紧带2连接;移动块4活动穿设在柔性松紧带2上;移动块4上设置有三维空间跟踪定位器;弹簧5的一端与所述移动块4的一端固定连接,另一端设置有压力传感器6,压力传感器6设置在固定环1上。在进行压力测试时,通过对压力传感器6施加压力的方式,获得实际柔性松紧带2的压力情况。
如图3所示,图3为地板传感单元的爆炸图。地板传感单元的内侧嵌设有多个阵列的第二压力传感单元;地板传感单元包括互相粘贴固定的测试板底板9和柔性的测试板顶板7;所述第二压力传感单元为应变片8;多个所述应变片8阵列设置在所述测试板底板9和测试板顶板7之间。
状态数据获取模块用于获取初始穿设状态下以及当前检测状态下多个第一压力传感单元和第二压力传感单元分别对应的实时压力值,获取各个三维空间跟踪定位器的实时空间坐标;三维姿势判断模块用于根据多个三维空间跟踪定位器的实时坐标在三维软件中形成多个检测点,根据多个检测点空间状态,判断检测姿势状态;腿部肌肉状态构建模块用于根据初始穿设状态下和当前检测状态下的多个第一压力传感单元的压力值,构建动态的压力点阵列图;根据动态的压力点阵列图构建腿部肌肉状态示意图,确定该部位的肌肉状态;足部受力区域构建模块用于根据站立状态下和当前检测状态下的多个第二压力传感单元中压力变化的压力传感单元的坐标以及测量值,构建足部受力区域动态图;预测单元用于根据检测姿势状态、腿部肌肉状态示意图和足部受力区域动态图,判断检测对象是否存在腿部和足部形态异常、腿部肌肉力量不足、腿部运动协调性不足以及关节不稳情况;上位机,可以为电脑显示器端,用于展示检测姿势状态的三维图和姿势说明,腿部肌肉状态和足部受力状态的各项数据和三维动态图,下肢运动损伤情况预测结果;无线蓝牙收发模块用于发送检测姿势状态的三维图和姿势说明,腿部肌肉状态和足部受力状态的各项数据和三维动态图,下肢运动损伤情况预测结果的各项数据;移动端,可为手机端,以APP的形式提供数据展示,用于通过移动端蓝牙模块接收并显示检测姿势状态的三维图和姿势说明,腿部肌肉状态和足部受力状态的各项数据和三维动态图,下肢运动损伤情况预测结果。
如图4-8所示,智能女足下肢运动损伤预警方法包括以下步骤:
S1:获取初始穿设状态下以及当前检测状态下多个带式传感器上多个第一压力传感单元,以及站立状态下以及当前检测状态下地板传感单元的多个第二压力传感单元分别对应的实时压力值;
S2:获取各个三维空间跟踪定位器的实时空间坐标;根据多个三维空间跟踪定位器的实时坐标在三维软件中形成多个检测点;将多个同类型的检测点进行连线,以两个小腿腿部的带式传感单元的检测点连线所在的竖直平面为检测基准面;获得其他检测点在该检测基准面的投影点;计算获得其他同类型的投影点连线与在以该检测基准面为坐标面的斜率,与预设阈值比较,判断检测姿势状态;
S3:根据初始穿设状态下和当前检测状态下的多个第一压力传感单元的压力值,根据当前检测状态下多个压力值构建平面上的压力点阵列图;对比当前检测状态下多个第一压力传感单元的压力值与初始穿设状态下多个第一压力传感单元的压力值,根据正负差值计算位移量,并对压力点阵列图进行位移修正,获得修正后的压力点阵列图;根据修正后的压力点阵列图确定该穿戴部位的肌肉收缩和舒展程度,并构建腿部肌肉状态示意图;
S4:根据站立状态下和当前检测状态下的多个第二压力传感单元中压力变化的压力传感单元的坐标以及测量值,构建足部受力区域动态图;
S5:根据检测姿势状态、腿部肌肉状态示意图和足部受力区域动态图,判断检测对象是否存在腿部和足部形态异常、腿部肌肉力量不足、腿部运动协调性不足以及关节不稳情况。
如图5所示,本实施例检测姿势包括深蹲、抬腿、跨步和弓步动作,包括以下步骤:
S2.1:获取两个小腿腿部的带式传感单元的检测点的空间坐标,并根据其中一个小腿腿部的带式传感单元的检测点为原点,与另一个小腿腿部的带式传感单元检测点构建与y轴平行的检测基准面;
S2.2:将该检测基准面构建二维相对坐标系,将所有带式传感单元的检测点均投影到二维相对坐标系,获得腰部投影点和两个大腿腿部投影点及其对应的坐标;
S2.3:计算在二维相对坐标系中,两个小腿腿部的带式传感单元检测点的连线的斜率;构建两个大腿腿部投影点的连线,并计算该两个大腿腿部投影点连线的斜率;
S2.4:判断腰部投影点与大腿腿部投影点的纵向坐标的大小,若低于预设的最小高度差,则判断为执行深蹲动作;
当两个小腿腿部的带式传感单元检测点的连线的斜率小于小腿错位预设阈值时,判断为抬腿动作;
当两个大腿腿部投影点连线的斜率大于大腿错位预设阈值时,判断为弓步动作;当斜率小于大腿错位预设阈值时,判断为跨步动作。
如图6所示,为四个检测姿势状态,分别为a:深蹲动作;b:弓步动作;c:跨步动作;d:抬腿动作。
如图7所示,根据修正后的压力点阵列图确定该穿戴部位的肌肉收缩和舒展程度,并构建腿部肌肉状态示意图,包括以下步骤:
S3.1:获取初始穿设状态下多个第一压力传感单元的压力值;根据初始穿设状态下多个第一压力传感单元的压力值在三维软件形成初始压力点阵列图;
S3.2:以单个第一压力传感单元的压力值作为基准值,计算其他第一压力传感单元的压力值与其的正负差值,乘以比例系数,获得各个压力点的位移量;
S3.3:根据各个压力点的位移量,修正压力点阵列图;根据修正后的初始压力点阵列图获得初始腿部肌肉状态示意图;
S3.4:获取当前检测状态下多个第一压力传感单元的压力值,对比当前检测状态下多个第一压力传感单元的压力值与初始穿设状态下多个第一压力传感单元的压力值,获得正负差值,通过正负差值乘以比例系数获得各个压力点的位移量;
S3.5:根据各个压力点的位移量对初始压力点阵列图进行再次修正,获得当前检测状态下的压力点阵列图,进而获得当前腿部肌肉状态示意图;
S3.6:根据初始腿部肌肉状态示意图和当前腿部肌肉状态示意图,形成动态的腿部肌肉状态变化图。
如图8所示,足部受力区域动态图的形成,包括以下步骤:
根据站立状态下多个第二压力传感单元中压力变化的压力传感单元的坐标以及测量值,构建平面上的足部压力轮廓图,受力区为阴影区;其中,阴影区的颜色深度与受力大小相关;
根据当前检测状态下多个第二压力传感单元的测量值与站立状态下多个第二压力传感单元的测量值,调整足部压力轮廓图中阴影区的颜色深度,并形成足部受力区域动态图。
该实施例通过多个带式传感单元和多个处理模块,形成一个测试系统,并且提出一种新的预测方法,能够快速捕捉测试者腿部在执行多个动作时的肌肉状态,以及施力情况,进而能够获得测试者整体的身体机能,以及是否存在腿部和足部形态异常、腿部肌肉力量不足、腿部运动协调性不足以及关节不稳情况,及时作出警告;该装置和方法所采用的设备较为简单,通过快速处理传感数据来获得整体的机能状态,预测效果较为迅速及准确。
以上仅为本发明的较佳实施例而已,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内所做的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种智能女足下肢运动损伤预警装置,其特征在于,包括:
多个带式传感单元,其内环壁均匀设置有弹性连接的多个第一压力传感单元;每个所述带式传感单元上布设有三维空间跟踪定位器;所述带式传感单元包括分别套设在腰部、小腿腿部和大腿腿部的腰部带式传感单元和四组腿部带式传感单元;
地板传感单元,其内侧嵌设有多个阵列的第二压力传感单元;
状态数据获取模块,用于获取初始穿设状态下以及当前检测状态下多个第一压力传感单元和第二压力传感单元分别对应的实时压力值,获取各个三维空间跟踪定位器的实时空间坐标;
三维姿势判断模块,用于根据多个三维空间跟踪定位器的实时坐标在三维软件中形成多个检测点;将多个同类型的检测点进行连线,以两个小腿腿部的带式传感单元的检测点连线所在的竖直平面为检测基准面;获得其他检测点在该检测基准面的投影点;计算获得其他同类型的投影点连线与在以该检测基准面为坐标面的斜率,与预设阈值比较,判断检测姿势状态;
腿部肌肉状态构建模块,用于根据初始穿设状态下和当前检测状态下的多个第一压力传感单元的压力值,构建动态的压力点阵列图;根据动态的压力点阵列图构建腿部肌肉状态示意图,确定该部位的肌肉状态;
足部受力区域构建模块,用于根据站立状态下和当前检测状态下的多个第二压力传感单元中压力变化的压力传感单元的坐标以及测量值,构建足部受力区域动态图;
预测单元,用于根据检测姿势状态、腿部肌肉状态示意图和足部受力区域动态图,判断检测对象是否存在腿部和足部形态异常、腿部肌肉力量不足、腿部运动协调性不足以及关节不稳情况。
2.根据权利要求1所述的智能女足下肢运动损伤预警装置,其特征在于,还包括:
上位机,用于展示检测姿势状态的三维图和姿势说明,腿部肌肉状态和足部受力状态的各项数据和三维动态图,下肢运动损伤情况预测结果;
无线蓝牙收发模块,用于发送检测姿势状态的三维图和姿势说明,腿部肌肉状态和足部受力状态的各项数据和三维动态图,下肢运动损伤情况预测结果的各项数据;
移动端,用于通过移动端蓝牙模块接收并显示检测姿势状态的三维图和姿势说明,腿部肌肉状态和足部受力状态的各项数据和三维动态图,下肢运动损伤情况预测结果。
3.根据权利要求1所述的智能女足下肢运动损伤预警装置,其特征在于,所述带式传感单元包括:
柔性松紧带(2),其内侧沿环形方向设置有多个检测头(3);
固定环(1),套设在所述柔性松紧带(2)外侧,通过若干个固定杆与所述柔性松紧带(2)连接;
所述第一压力传感单元包括:
移动块(4),活动穿设在所述柔性松紧带(2)上;所述移动块(4)上设置有三维空间跟踪定位器;
弹簧(5),一端与所述移动块(4)的一端固定连接,另一端设置有压力传感器(6),所述压力传感器(6)设置在所述固定环(1)上。
4.根据权利要求1所述的智能女足下肢运动损伤预警装置,其特征在于,所述地板传感单元包括互相粘贴固定的测试板底板(9)和柔性的测试板顶板(7);所述第二压力传感单元为应变片(8);多个所述应变片(8)阵列设置在所述测试板底板(9)和测试板顶板(7)之间。
5.一种智能女足下肢运动损伤预警方法,其特征在于,包括以下步骤:
获取初始穿设状态下以及当前检测状态下多个带式传感器上多个第一压力传感单元,以及站立状态下以及当前检测状态下地板传感单元的多个第二压力传感单元分别对应的实时压力值;
获取各个三维空间跟踪定位器的实时空间坐标;
根据多个三维空间跟踪定位器的实时坐标在三维软件中形成多个检测点;将多个同类型的检测点进行连线,以两个小腿腿部的带式传感单元的检测点连线所在的竖直平面为检测基准面;获得其他检测点在该检测基准面的投影点;计算获得其他同类型的投影点连线与在以该检测基准面为坐标面的斜率,与预设阈值比较,判断检测姿势状态;
根据初始穿设状态下和当前检测状态下的多个第一压力传感单元的压力值,根据当前检测状态下多个压力值构建平面上的压力点阵列图;对比当前检测状态下多个第一压力传感单元的压力值与初始穿设状态下多个第一压力传感单元的压力值,根据正负差值计算位移量,并对压力点阵列图进行位移修正,获得修正后的压力点阵列图;根据修正后的压力点阵列图确定该穿戴部位的肌肉收缩和舒展程度,并构建腿部肌肉状态示意图;
根据站立状态下和当前检测状态下的多个第二压力传感单元中压力变化的压力传感单元的坐标以及测量值,构建足部受力区域动态图;
根据检测姿势状态、腿部肌肉状态示意图和足部受力区域动态图,判断检测对象是否存在腿部和足部形态异常、腿部肌肉力量不足、腿部运动协调性不足以及关节不稳情况。
6.根据权利要求5所述的智能女足下肢运动损伤预警方法,其特征在于,所述检测姿势包括深蹲、抬腿、跨步和弓步动作;
所述计算获得其他同类型的投影点连线与在以该检测基准面为坐标面的斜率,与预设阈值比较,判断检测姿势状态,包括以下步骤:
获取两个小腿腿部的带式传感单元的检测点的空间坐标,并根据其中一个小腿腿部的带式传感单元的检测点为原点,与另一个小腿腿部的带式传感单元检测点构建与y轴平行的检测基准面;
将该检测基准面构建二维相对坐标系,将所有带式传感单元的检测点均投影到二维相对坐标系,获得腰部投影点和两个大腿腿部投影点及其对应的坐标;
计算在二维相对坐标系中,两个小腿腿部的带式传感单元检测点的连线的斜率;构建两个大腿腿部投影点的连线,并计算该两个大腿腿部投影点连线的斜率;
判断腰部投影点与大腿腿部投影点的纵向坐标的大小,若低于预设的最小高度差,则判断为执行深蹲动作;
当两个小腿腿部的带式传感单元检测点的连线的斜率小于小腿错位预设阈值时,判断为抬腿动作;
当两个大腿腿部投影点连线的斜率大于大腿错位预设阈值时,判断为弓步动作;当斜率小于大腿错位预设阈值时,判断为跨步动作。
7.根据权利要求5所述的智能女足下肢运动损伤预警方法,其特征在于,所述根据修正后的压力点阵列图确定该穿戴部位的肌肉收缩和舒展程度,并构建腿部肌肉状态示意图,包括以下步骤:
获取初始穿设状态下多个第一压力传感单元的压力值;根据初始穿设状态下多个第一压力传感单元的压力值在三维软件形成初始压力点阵列图;
以单个第一压力传感单元的压力值作为基准值,计算其他第一压力传感单元的压力值与其的正负差值,乘以比例系数,获得各个压力点的位移量;
根据各个压力点的位移量,修正压力点阵列图;根据修正后的初始压力点阵列图获得初始腿部肌肉状态示意图;
获取当前检测状态下多个第一压力传感单元的压力值,对比当前检测状态下多个第一压力传感单元的压力值与初始穿设状态下多个第一压力传感单元的压力值,获得正负差值,通过正负差值乘以比例系数获得各个压力点的位移量;
根据各个压力点的位移量对初始压力点阵列图进行再次修正,获得当前检测状态下的压力点阵列图,进而获得当前腿部肌肉状态示意图;
根据初始腿部肌肉状态示意图和当前腿部肌肉状态示意图,形成动态的腿部肌肉状态变化图。
8.根据权利要求5所述的智能女足下肢运动损伤预警方法,其特征在于,所述足部受力区域动态图的形成,包括以下步骤:
根据站立状态下多个第二压力传感单元中压力变化的压力传感单元的坐标以及测量值,构建平面上的足部压力轮廓图,受力区为阴影区;其中,阴影区的颜色深度与受力大小相关;
根据当前检测状态下多个第二压力传感单元的测量值与站立状态下多个第二压力传感单元的测量值,调整足部压力轮廓图中阴影区的颜色深度,并形成足部受力区域动态图。
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