基于加速度传感器的步态分析研究

吉林农业科技学院机械与土木工程学院 程浩天 佟沐霖 封龙龙 韩越强 程相羽 刘浩 常影

引言

加速度传感器自问世以来被广泛应用到各个领域，它的工作原理为牛顿第二定律A=FM。现如今基于加速度传感器对坐起和步态运动所产生的动作数据，同时随着社会的发展，应用场景也在实时的改变和更新，因此在对坐起和步态运动的数据处理方法也有了很大的更新，并且应用宽度也在不断扩展[1-3]。很多研究学者对加速度传感器的数据采集和人体相关生理活动进行了相关的研究，然后对数据进行特征提取和分类。福州大学的杨文辉针对加速度传感器步态识别的研究场景单一的缺点问题，进行了相关的研究，提出了多场景变换角度进行步态识别[4]。

图1 App的界面

沈阳工业大学涂斌斌围绕步态识别的关键步骤，针对自适应性的预处理方法、异常检测方法和征提取方法分别进行研究[5]。传统的病理步态识别方法需要有一定的专业性才能够进行处理，且过程比较复杂，虽然准确率高，但是由于要求较多，应用起来仍然受限，因此针对这个问题，燕山大学的潘秀芳考虑到过程和成本等多个因素，进行了相关的研究[6]，如图2所示。

图2 传感器放置位置

跌倒这一个过程对人身体有很大危害，浙江大学赵祥欣针对生活中这一个问题进行了相关的研究，为了能够识别跌倒并且降低跌倒的危害，提高识别率，采用了3维加速度传感器进行了相关的研究和，还提出了基于该加速度数据进行识别从而分析步态以及跌倒情况[7]，如图3所示。……