一种人体活动判别装置及方法制造方法及图纸

技术编号:45977709 阅读:9 留言:0更新日期:2025-08-01 18:41
本发明专利技术提出了一种人体活动判别装置及方法,通过集成惯性传感器和足底压力传感器的智能鞋垫系统,结合多尺度时间窗口分析方法,精确采集和处理用户的步态数据,识别日常活动模式,如行走、跑步、上下楼梯等模式及其变化,提供实时健康反馈和康复支持。其中智能鞋垫系统包括上位机系统、传感器集成的鞋垫硬件、以及与用户终端和云服务器通信的模块。系统通过惯性传感器和足底压力传感器采集的多模态数据,结合数据融合和多尺度滑动时间窗法实现对数据的处理,最后使用随机森林分类器对活动模式进行分类,实现健康监测、姿势改善建议、跌倒风险评估等功能,帮助用户改善运动表现,提供个性化健康管理。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及传感器技术和模式识别等领域,特别涉及一种人体活动判别装置及方法


技术介绍

1、人体活动判别旨在识别人体在时间和空间中的各类动作,包括步态、姿势和运动等。该技术在健康管理和疾病预防中具有重要意义,能通过精确监测和分析个体日常活动,帮助评估运动能力变化、制定个性化康复方案,并优化干预措施。在运动障碍患者如中风、帕金森病患者的康复过程中,活动判别能帮助医生优化治疗效果,避免运动过度或不足。同时,基于人体活动判别实时监测老年人活动模式,能及早发现异常并采取预防措施,减少跌倒和骨折等意外,提升生活质量。

2、现有的人体活动判别方法主要包括基于大型设备和有线连接的监测系统,如高精度摄像头、力平台和运动捕捉系统,这些系统提供高精度数据采集和实时同步,适用于特定实验环境。然而,这些方法部署复杂、灵活性差,且难以应用于日常生活。视频监测方法虽然能识别活动,但易受环境因素影响,且难以覆盖所有活动区域,特别在人员多或空间复杂的场景中。基于佩戴设备(如手环)的活动判别方法虽提供全天候监测,但由于设备只能提供单一的运动数据,难以准确识别复杂活动,且依赖佩本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种人体活动判别装置,其特征在于,包括足底压力传感器、惯性传感器、主控模块、用户终端和云服务器,所述主控模块、足底压力传感器、惯性传感器构成智能鞋垫系统,所述智能鞋垫系统与用户终端连接,所述用户终端通过无线通信与云服务器连接,云服务器用于接收数据并进行处理分析,识别用户的活动模式;具体包括如下内容:

2.根据权利要求1所述的人体活动判别装置,其特征在于:所述足底压力传感器由多个传感元件组成,分布在鞋垫的不同部位,用于精确地检测用户步态中的不同阶段。

3.根据权利要求1所述的人体活动判别装置,其特征在于:所述惯性传感器集成于鞋垫中,与足底压力传感器协同工作,通过...

【技术特征摘要】

1.一种人体活动判别装置,其特征在于,包括足底压力传感器、惯性传感器、主控模块、用户终端和云服务器,所述主控模块、足底压力传感器、惯性传感器构成智能鞋垫系统,所述智能鞋垫系统与用户终端连接,所述用户终端通过无线通信与云服务器连接,云服务器用于接收数据并进行处理分析,识别用户的活动模式;具体包括如下内容:

2.根据权利要求1所述的人体活动判别装置,其特征在于:所述足底压力传感器由多个传感元件组成,分布在鞋垫的不同部位,用于精确地检测用户步态中的不同阶段。

3.根据权利要求1所述的人体活动判别装置,其特征在于:所述惯性传感器集成于鞋垫中,与足底压力传感器协同工作,通过蓝牙模块将数据实时传输至用户终端进行进一步处理。

4.根据权利要求1所述的人体活动判别装置,其特征在于:所述用户终端为智能手机,配备有应用程序,用于显示数据分析结果,并与云服务器同步更新用户健康报告。

5.一种人体活动判别方法,其特征在于,包括以下步骤:

6.根据权利要求5所述的一种人体活动判别方法,其特征在于:所述数据滤波与去噪采用低通滤波器进行处理,以减少来自环境或传感器的噪声;

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【专利技术属性】
技术研发人员:周旭高雨琦余超白清元姚志明王彦彩王翔杨先军孙怡宁
申请(专利权)人:中国科学院合肥物质科学研究院
类型:发明
国别省市:

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