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邓盛中 (邓盛中.) [1] | 戴厚德 (戴厚德.) [2] | 陈昱光 (陈昱光.) [3] | 万郅玙 (万郅玙.) [4]

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Abstract:

目的 提出一种实用、高精度的足底压力动态监测算法,通过电容式鞋垫传感器测量走路时垂直地面反作用力(vertical ground reaction force,vGRF),并验证预测精度的可靠性.方法 4名健康男性受试者穿戴电容式鞋垫传感器,在Kistler三维测力台上采集快速和慢速行走数据.对电容式鞋垫传感器采集到的数据进行像素化处理,处理后的数据输入残差神经网络ResNet18,预测得到高精度vGRF.结果 与Kister测力台收集的数据分析比较,快速和慢速行走的归一化均方根误差(normalized root mean square error,NRMSE)分别为8.40%和6.54%,皮尔森相关系数(Pearson correlation coefficient)均大于0.96.结论 本研究为移动场景下GRF动态测量提供了一种新型算法,可以用于实验室外完整GRF估计,而不受测力台数量和位置的约束,潜在应用领域包括步态分析以及有效捕捉病理性步态.

Keyword:

动态监测 垂直地面反作用力 步态分析 残差神经网络 鞋垫传感器

Community:

  • [ 1 ] [万郅玙]福州大学先进制造学院,福建晋江362251;中国科学院海西研究院,泉州装备制造研究中心,福建晋江362216
  • [ 2 ] [陈昱光]中国科学院海西研究院,泉州装备制造研究中心,福建晋江362216
  • [ 3 ] [邓盛中]福州大学先进制造学院,福建晋江362251;中国科学院海西研究院,泉州装备制造研究中心,福建晋江362216
  • [ 4 ] [戴厚德]中国科学院海西研究院,泉州装备制造研究中心,福建晋江362216

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Source :

医用生物力学

ISSN: 1004-7220

Year: 2023

Issue: 3

Volume: 38

Page: 568-573

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