【摘 要】
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运动生物力学信息的获取是运动生物力学研究的重要组成部分,国内外长期的研究实践表明,运动学、动力学等多种运动生物力学信息的有效集成,是复杂运动系统建模和仿真的基本前提。
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运动生物力学信息的获取是运动生物力学研究的重要组成部分,国内外长期的研究实践表明,运动学、动力学等多种运动生物力学信息的有效集成,是复杂运动系统建模和仿真的基本前提。目前,足底压力测试仪、三维测力平台、表面肌电仪、录像解析系统等是该领域常用的测试仪器,但上述仪器独立运行,相互之间缺乏有效的同步机制,没有形成统一的数据采集和分析环境,限制了研究的深入。
为了解决这一问题,中科院合肥智能所设计了一种多参数运动生物力学信息同步获取平台,该平台能够同步获取人体步行过程中的运动学、动力学、生物学以及影像数据。
本文以该平台的硬件为基础,开发多源运动生物力学信息的同步获取及集成化分析软件,为相关科研工作提供共性的信息支持和分析方法。主要工作包括:
(1)同步获取软件设计
采用分布式组件对象模型技术构建分布式数据采集系统,由数据采集客户端创建各子单元数据采集组件对象,数据采集组件对象负责获取数据采集卡的数据,数据采集卡通过以太网接口以有线或无线的方式发送数据;数据采集客户端同时负责采集控制、实时显示与数据存储。
(2)集成分析软件设计
采用组件对象模型技术进行模块化程序设计,各子系统有独立的数据分析模块,同时分析软件提取多源参数的共性特征,提供共性的分析模块与分析算法,分析软件根据数据文件中的数据自动加载相应的数据分析模块。软件支持各子系统数据分析模块以及通用分析模块的组合分析,实现多源参数的同步分析。
(3)成果应用实例
通过具体的实例对软件系统进行应用研究,首先对步态触觉测试通道的重测信度进行研究,接下来进行步态时相划分研究,最后基于多源信息对比分析了光脚和穿皮鞋状态下的步行运动。
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