一种可穿戴日常生活活动能力测评设备及方法技术

本发明专利技术适用于穿戴设备技术领域，提供了一种可穿戴日常生活活动能力测评设备及方法，所述可穿戴日常生活活动能力测评设备包括：感知单元

【技术实现步骤摘要】
一种可穿戴日常生活活动能力测评设备及方法


[0001]本专利技术属于穿戴设备
，尤其涉及一种可穿戴日常生活活动能力测评设备及方法
。

技术介绍

[0002]日常生活活动指的是人类为了独立生活而每天或每隔几天必须反复进行的最基本
、
最有共同性的动作群
。
老年人由于疾病与身体机能的退化，其日常生活活动能力会受到不同程度的影响，严重者甚至完全丧失日常生活活动能力
(activity of daily living
，
ADL)。
对于老年人和家庭，日常生活活动能力评估有助于了解自身的能力状况，及时采取一些康复训练的措施，改善身体的机能，从而恢复日常生活活动能力
。
对于养老机构，日常生活活动能力评估结果有助于了解每位老年人所需的照料等级，针对性的制定照护方案，提高养老服务的适配性和效率，并能有效防范服务风险
。
[0003]根据有关行业标准
《
老年人能力评估
》
中日常生活活动能力指标和评分，其二级指标包括进食
、
修饰
、
洗澡
、
穿衣
、
大便控制
、
小便控制
、
如厕
、
床椅转移
、
平地行走
、
上下楼梯，根据每项二级指标的量化分值将日常生活活动能力等级划分为：能力完好
、
轻度受损
、
中度受损
、
重度受损
。
[0004]现有的
ADL
测评方法，是通过评估师依据有关行业标准
《
老年人能力评估
》
与相关的量表，通过观察判断老年人执行任务情况进行打分，该方法具有较强的主观性且对评估师的专业技能与经验有着一定的要求
。
此外，该方法耗费大量人力成本，而老年人能力评估师数量远不能满足行业标准；为此，中国专利
CN114550299A
公开一种基于视频的老年人日常生活活动能力评估系统和方法，它基于视频数据计算人体关节骨架位置，排除体型
、
衣物的影响，进行动作识别，通过原子性动作的组合及其关节点的细节评估指标，评估老年人日常生活活动能力
。
该方法有效节约了人力成本且排除了人为主观因素的影响，使得评估结果更加客观准确，但仍有以下不足之处：采集数据需要从四个角度拍摄视频，成本较高且操作复杂，难以推广使用；基于视频的评估方法会受到遮挡物与光线的影响，需要结合特定的场所进行测评，应用范围受限
。
[0005]因此，有必要设计一种操作简单
、
可广泛应用的可穿戴日常生活活动能力测评设备及方法
。

技术实现思路

[0006]本专利技术实施例的目的在于提供一种可穿戴日常生活活动能力测评设备及方法，能够解决上述现有技术所存在的不足，通过可穿戴的感知单元捕捉全身运动学数据，将模糊逻辑规则与循环神经网络模型相结合，对老年人的日常生活活动能力进行量化评估，以提高老年人日常生活活动能力的评估准确性和评估效率
。
[0007]本专利技术实施例是这样实现的，一种可穿戴日常生活活动能力测评设备，所述可穿戴日常生活活动能力测评设备包括：感知单元
、
数据传输单元
、
控制单元
、
数据测评单元；
[0008]所述感知单元至少包括惯性传感器和数据手套，多个所述惯性传感器可穿戴的套设在受试者的躯干和肢体，所述数据手套可穿戴在受试者的手部；
[0009]所述控制单元通过所述数据传输单元与所述感知单元连接，用于接收所述感知单元的感知数据，并将所述感知数据传输给所述数据测评单元；
[0010]所述数据测评单元，用于根据受试者的输入信息生成针对该受试者的动作任务，并基于已训练好的日常生活活动能力测评模型，对受试者执行所述动作任务中产生的感知数据进行分类和自适应模糊推理，并输出测评结果；其中所述动作任务包括：进食动作任务
、
洗澡动作任务
、
修饰动作任务
、
穿衣动作任务
、
如厕动作任务
、
床椅转移动作任务
、
平地行走动作任务和上下楼梯动作任务
。
[0011]本专利技术实施例的另一目的在于提供一种可穿戴日常生活活动能力测评方法，用于如上所述的可穿戴日常生活活动能力测评设备，所述可穿戴日常生活活动能力测评方法包括以下步骤：
[0012]根据受试者的输入信息生成针对该受试者的动作任务；
[0013]将多个所述惯性传感器可穿戴的套设在受试者的躯干和肢体，将所述数据手套可穿戴在受试者的手部；
[0014]通过执行动作任务对受试者的日常生活活动能力进行测试；
[0015]获取受试者执行所述动作任务中产生的感知数据，对所述感知数据进行融合计算；
[0016]基于已训练好的日常生活活动能力测评模型，对融合的所述感知数据进行分类和自适应模糊推理，并输出测评结果
。
[0017]本专利技术实施例提供的一种可穿戴日常生活活动能力测评设备，相比于现有技术，通过设置的感知单元，获取老年人进行日常生活活动能力测评产生的感知数据，具体是通过多个惯性传感器获取全身运动学数据
、
通过数据手套获取手部屈伸产生的手部精细数据；再通过控制单元对感知数据进行预处理和特征提取，之后通过数据测评单元，基于已训练好的日常生活活动能力测评模型，对受试者执行所述动作任务中产生的感知数据进行预测并输出测评结果；测评结果有助于了解每位老年人所需的照料等级，针对性的制定照护方案，提高养老服务的适配性和效率，并能有效防范服务风险
。
附图说明
[0018]图1为本专利技术实施例提供的一种可穿戴日常生活活动能力测评设备的结构图；
[0019]图2为本专利技术实施例提供的一种可穿戴日常生活活动能力测评设备的使用流程图；
[0020]图3为本专利技术实施例提供的一种可穿戴日常生活活动能力测评方法的原理图；
[0021]图4为本专利技术实施例提供的另一种可穿戴日常生活活动能力测评方法的流程图；
[0022]图5为一个实施例中计算机设备的内部结构框图
。
[0023]附图标记：1‑
感知单元；
110
‑
数据手套；
111
‑
手套本体；
112
‑
柔性弯曲传感器；
120
‑
惯性传感器；2‑
控制单元；
201
‑
数据处理模块；
202
‑
WIFI
模块；
203
‑
供电模块；3‑
数据传输单元；
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种可穿戴日常生活活动能力测评设备，其特征在于，所述可穿戴日常生活活动能力测评设备包括：感知单元
、
数据传输单元
、
控制单元
、
数据测评单元；所述感知单元至少包括惯性传感器和数据手套，多个所述惯性传感器可穿戴的套设在受试者的躯干和肢体，所述数据手套可穿戴在受试者的手部；所述控制单元通过所述数据传输单元与所述感知单元连接，用于接收所述感知单元的感知数据，并将所述感知数据传输给所述数据测评单元；所述数据测评单元，用于根据受试者的输入信息生成针对该受试者的动作任务，并基于已训练好的日常生活活动能力测评模型，对受试者执行所述动作任务中产生的感知数据进行分类和自适应模糊推理，并输出测评结果；其中所述动作任务包括：进食动作任务
、
洗澡动作任务
、
修饰动作任务
、
穿衣动作任务
、
如厕动作任务
、
床椅转移动作任务
、
平地行走动作任务和上下楼梯动作任务
。2.
根据权利要求1所述的可穿戴日常生活活动能力测评设备，其特征在于，所述感知单元还包括莱卡服套装，多个所述惯性传感器设置在所述莱卡服套装中，以使得所述惯性传感器可穿戴的套设在受试者的躯干和肢体
。3.
根据权利要求2所述的可穿戴日常生活活动能力测评设备，其特征在于，所述数据传输单元包括：可拉伸的导线
、
柔性封装通道，所述柔性封装通道设置在所述莱卡服套装中，所述导线内置在所述柔性封装通道中，通过所述导线连接所述惯性传感器
、
数据手套与所述控制单元；所述控制单元设置在所述莱卡服套装的背部
。4.
根据权利要求3所述的可穿戴日常生活活动能力测评设备，其特征在于，位于所述莱卡服套装的颈部
、
肚脐位置设置有测评项目工具
。5.
根据权利要求3所述的可穿戴日常生活活动能力测评设备，其特征在于，所述控制单元包括数据处理模块
、
无线通讯模块和供电模块；所述数据处理模块与所述导线连接，所述数据处理模块用于接收所述感知数据，并对所述感知数据进行预处理和特征提取；其中所述预处理包括滤波处理
、
归一化处理
、
信号对齐
、
滑窗处理；所述的特征提取满足：其中
x[n]
是输入信号，
y[n]
是输出信号，
N
是滤波处理中的数据点的数量；所述无线通讯模块建立所述控制单元与数据测评单元之间的通信...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨先军，姚志明，陈焱焱，周旭，王辉，孙怡宁，高理升，李冕，徐玉兵，许杨，
申请(专利权)人：中科安徽智慧健康创新研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：