基于三维足底压力检测的人体防摔策略研究

【摘要】人体重心轨迹的变化与足底压力存在密切的关系，而人体重心轨迹的变化能够反映人体在行走过程中的稳定性，因此通过研究足底压力来获得人体重心的研究具有重要意义。本课题的研究不仅能完善人体重心轨迹动态监测理论，而且能够通过新型传感器的研究实现对三维足底压力的动静态检测，更能通过对步态时足底压力的研究达到简易、快速、准确地实现对人体重心轨迹的检测，对于不确定因素造成的行走过程中摔倒情况的发生进行判断与分析。首先通过对足底压力检测系统的分析，了解其内部构造和工作原理。其次根据足部的骨骼结构和测力台对步态时足底压力分布的特点，将传感器在足底压力检测系统中进行更加合理的布位。再次通过对已成型的三维力传感器进行研究与分析，提出一种新型的负载传感单元的设计模型并在有限元中进行了仿真计算。根据已获得的负载传感单元来进行三维压力传感器的设计与组装。然后通过步态仿真获得了步态时人体重心轨迹的算法，为防摔策略提供了依据。同时又引进了在仿人机器人中的稳定判定性中已经发展很成熟的理论——零力矩点（ZMP）,使它也作为人体防摔策略的依据。通过进行摔倒仿真实验获得在摔倒时的人体中心轨迹图，为人体重心轨迹的算法提供了支持。最后对全文所做工作给出总结,并交代了工作的不足之处,为后续研究打下基础。
【作者】刘政；
【导师】刘坤；
【作者基本信息】吉林大学，生物医学工程，2014，硕士
【关键词】三维足底压力；传感器的优化设计；人体重心轨迹；仿真实验；

【参考文献】
[1]陈维立.基于ZigBee的幼儿园无线指纹识别接送系统设计与实现[D].西南交通大学,微电子学与固体电子学,2014,硕士.
[2]证券时报记者张昊昱.墨西科技撇清石墨烯绯闻公司关系[N].证券时报,2014-06-03A09.
[3]郑琎喆.单膝人工关节置换术后患者早期D-二聚体的研究[D].河北医科大学,外科学（专业学位）,2013,硕士.
[4]张伟伟.我国房地产开发贷款信用风险评价研究[D].哈尔滨工业大学,技术经济及管理,2014,硕士.
[5]刘杨.不同物性氧化铈制备机理的研究[D].内蒙古科技大学,材料工程,2014,硕士.
[6]袁艳军.在线考试系统的设计与实现[D].电子科技大学,软件工程（专业学位）,2012,硕士.
[7]齐丽丽.我国高校廉政文化建设研究[D].山西财经大学,教育经济与管理,2014,硕士.
[8]王汉元.不同给药时间对原发性非杓型高血压及左室结构的影响[D].福建医科大学,内科学,2014,硕士.
[9]郑大为.精神卫生法下的民事权利保护[D].大连海事大学,民商法,2014,硕士.
[10]傅青方.形变单壁碳纳米管的电子学特性研究[D].江南大学,2011.
[11]刘军.基于军民融合的应急运输保障问题研究[D].长安大学,交通运输规划与管理,2014,硕士.
[12]陶春雨.小学生英语学习困难的心理分析及干预的个案研究[D].鲁东大学,应用心理学,2013,硕士.
[13]于韶君.俄语带-cя动词的功能语义研究[D].首都师范大学,俄语语言文学,2004,硕士.
[14]本报记者杜铭.LED照明：照亮世界的“绿光”[N].经济日报,2014-09-15015.
[15]罗妹芬.过程哲学视野下高校师范生教育智慧生成研究[D].西南大学,高等教育学,2014,硕士.
[16]李秀芝.基于功率波动的风电上网电价及调控策略研究[D].广东工业大学,电气工程,2014,硕士.
[17]周乔越.中国家电制造企业品牌竞争力研究[D].南京财经大学,企业管理,2012,硕士.
[18]杨楠.热处理对牦牛乳酪蛋白性质影响的研究[D].甘肃农业大学,营养与食品卫生学,2013,硕士.
[19]罗甜.壳寡糖对载脂蛋白E基因敲除小鼠动脉粥样硬化影响及其机制的研究[D].泰山医学院,病理学与病理生理学,2012,硕士.
[20]张骁章.论社会化过程中当代大学生偏差行为的引导和矫正[D].复旦大学,思想政治教育,2012,硕士.
[21]谭玮.电影评分网站的意见领袖分析[D].辽宁大学,传播学,2012,硕士.
[22]薄萍萍.证券公司破产标准研究[D].西南政法大学,民商法学,2012,硕士.
[23]张振康.国内学术期刊的引文聚散特征及学科交流度研究[D].曲阜师范大学,图书馆学,2013,硕士.
[24]何龙腾.《经济学人》网站新闻评论文章翻译报告[D].曲阜师范大学,翻译（专业学位）,2013,硕士.
[25]科学导报记者耿倩.创新不能靠外部的转移[N].科学导报,2014-12-19A04.
[26]荆俊杰.铜基纳米材料的制备及其催化性能研究[D].江苏大学,2014.
[27]李娟.建国初期山西省贯彻婚姻法运动研究[D].山西师范大学,中国近现代史,2014,硕士.
[28]任续烨.兆维晓通提供语音数据全方案[N].中国计算机报,2003/09/15C01.
[29]邹壮云.《东湖集》校注[D].广西大学,汉语言文字学,2004,硕士.
[30]叶天涯.试论消费文化对社交媒介的影响[D].中南民族大学,传播学,2013,硕士.
[31]王昱.影像文化在家纺卖场陈列中的应用研究[D].浙江理工大学,设计艺术学,2013,硕士.
[32]张涛,原国栋.政府应是土地一级开发的主体[J].北京房地产.2005(01)
[33]张鹏.基于医学图像序列的体绘制和GPU加速研究[D].吉林大学,计算机科学与技术,2013,硕士.
[34]谢红.房屋套内面积测量仪的设计[D].武汉理工大学,控制理论与控制工程,2004,硕士.
[35]刘正涛,郑义.腔镜对掺铥光纤激光器输出性能的影响[J].激光与光电子学进展,2014,03:151-155.
[36]雒振军.县域高标准农田建设工程分区及选址研究[D].中国地质大学（北京）,土地资源管理,2014,硕士.
[37]佟欣秋.CEPA法律研究[D].大连海事大学,国际法学,2004,硕士.
[38]曾江峰.基于百度地图API的门店信息搜集系统设计与实现[D].华中科技大学,计算机技术,2013,硕士.
[39]毛科技.政府网站日志挖掘的研究与实践[D].浙江工业大学,2005.
[40]刘聃.南天山西段新生代沉积特征及其构造意义[D].浙江大学,构造地质学,2013,硕士.
[41]刘立.从文本“空白”与“剧目”之关系论诗歌翻译——《荒原》的三种译文对比分析[D].安徽师范大学,英语语言文学,2004,硕士.
[42]张勇来.石墨烯/二氧化钛复合物的制备、修饰及其储锂性能研究[D].重庆大学,材料科学与工程,2014,硕士.
[43]赵辰.钢贸交易数据的数据仓库建模及多维分析研究[D].东华大学,计算机应用技术,2013,硕士.
[44]曹廷.一个异构多核调度算法及其实现[D].西安电子科技大学,计算机软件与理论,2011,硕士.
[45]曹维.非高斯随机分布系统的故障诊断与最小熵容错控制[D].郑州大学,控制理论与控制工程,2013,硕士.
[46]陈永亮.欧洲主权债务危机中的担保问题研究[D].辽宁大学,法律,2012,硕士.
[47]张盼.基于平衡计分卡的企业培训体系构建及应用研究[D].合肥工业大学,企业管理,2013,硕士.
[48]包河山,董方亮,郭景坤.滚筒压力容器的缺陷处理[J].一重技术.2005(03)
[49]王秀晶.我国初中个性教育的缺失及建构研究[D].河北师范大学,教育学原理,2014,硕士.
[50]蔡辰悦.我国合格境内机构投资者（QDII）绩效研究[D].南京农业大学,金融学,2011,硕士.