步行是一种复杂的运动过程,可以反映人体的运动功能和健康状况。不同的疾病会呈现不同的步态,比如中枢神经受损的患者,相当多在康复后会形成“上肢挎篮,下肢划圈”的“偏瘫步态”。通过分析人体步态可以为临床疾病尤其是神经系统疾病的诊断和治疗提供重要的参考。目前,临床异常步态主要由医生通过目测再结合自己的专业知识和临床经验来进行诊断,或者使用高精度的三维步态分析系统来进行辅助诊断。然而,目测法无法提供精确的、定量的分析结果；三维步态分析法虽然可以提供精确的、定量的分析结果,但是价格昂贵、使用复杂且必须在专门的实验室内完成。本文针对临床步态信息采集的需求设计了一种基于惯性传感器的人体步态信息采集系统,该系统由两个数据采集节点和一个手持式数据存储器组成。数据采集节点使用高精度9轴惯性传感器采集人体行走过程中的加速度、角速度和磁场数据,然后通过nRF24L01无线通讯模块上传到数据存储器。数据存储器通过向数据采集节点发送不同的命令来控制测量过程以及将实验数据以TXT文件格式存储到TF卡中。另外,还为数据存储器开发了人机交互界面,通过该界面可以修改时钟、发送命令、输入实验者姓名和查看管理数据文件等。测量结束后,将TF卡中的实验数据导入电脑,电脑中的步态分析软件自动对实验数据进行分析得到临床上需要的步态参数。最后,十名志愿者参与到验证该步态信息采集系统性能的实验中,每个志愿者测试了5组数据,实验结果表明本文设计的步态信息采集系统能够很好捕捉人体行走过程中的步态参数。