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公开(公告)号：CN114431832A
公开(公告)日：2022-05-06
申请号：CN202111611091.9
申请日：2021-12-27
Applicant: 同济大学
Abstract: 一种肌肉能量消耗的量化分析方法，包括如下步骤：根据肌肉质量、快慢肌纤维占比、激活热量常数以及激活度，计算肌肉激活热量；建立肌纤维长度相对于理想长度的分段函数，结合肌肉质量、快慢肌纤维占比、维持热量常数和兴奋水平，计算肌肉维持热量；根据收缩类型、相对速度和相对长度确定热系数，计算肌纤维缩短‑拉长热量和跟腱弹性势能；根据当前肌力水平和绝对收缩速度，计算机械功；则肌肉能量消耗为上述分项之和。本发明可实现激活热量、维持热量、缩短‑拉长热量、机械功热率和静息热量的准确描述和量化分离，并可进一步计算肌肉运动效率。本发明对于评判外骨骼助力性能、监控运动疲劳及肌肉功能评估具有重要理论意义和应用价值。
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公开(公告)号：CN114431832B
公开(公告)日：2023-10-20
申请号：CN202111611091.9
申请日：2021-12-27
Applicant: 同济大学
Abstract: 一种肌肉能量消耗的量化分析方法，包括如下步骤：根据肌肉质量、快慢肌纤维占比、激活热量常数以及激活度，计算肌肉激活热量；建立肌纤维长度相对于理想长度的分段函数，结合肌肉质量、快慢肌纤维占比、维持热量常数和兴奋水平，计算肌肉维持热量；根据收缩类型、相对速度和相对长度确定热系数，计算肌纤维缩短‑拉长热量和跟腱弹性势能；根据当前肌力水平和绝对收缩速度，计算机械功；则肌肉能量消耗为上述分项之和。本发明可实现激活热量、维持热量、缩短‑拉长热量、机械功热率和静息热量的准确描述和量化分离，并可进一步计算肌肉运动效率。本发明对于评判外骨骼助力性能、监控运动疲劳及肌肉功能评估具有重要理论意义和应用价值。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN114937341B
公开(公告)日：2023-09-26
申请号：CN202210361103.5
申请日：2022-04-07
Applicant: 同济大学
IPC: G08B21/04 , G08B21/24 , G08B7/06 , G06F18/2135
Abstract: 本发明公开了一种基于多维力的轮椅跌倒风险监测方法及系统，所述系统通过臀部与足部多维力传感器测得的臀部、足部多维力数据来判断跌倒风险：当背部压力为0时，可能存在从轮椅上跌倒的风险，计算相应的指标(臀部/足部压力、摩擦力、臀部压力中心位移)与时域/频域特征值，利用主成分分析和k最近邻模型，实现轮椅跌倒风险的预警；当背部压力超过第一阈值时，可能存在轮椅倾翻的风险，通过判断臀部矢状轴摩擦力的方向来进行预警。本发明实现了对轮椅(坐位)跌倒风险的全面监测，包括从轮椅上跌倒的风险以及人与轮椅向后倾翻的风险，在轮椅使用者、老年人等人群的坐位日常生活活动及康复训练中具有广泛的应用前景。
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公开(公告)号：CN114937341A
公开(公告)日：2022-08-23
申请号：CN202210361103.5
申请日：2022-04-07
Applicant: 同济大学
Abstract: 本发明公开了一种基于多维力的轮椅跌倒风险监测方法及系统，所述系统通过臀部与足部多维力传感器测得的臀部、足部多维力数据来判断跌倒风险：当背部压力为0时，可能存在从轮椅上跌倒的风险，计算相应的指标(臀部/足部压力、摩擦力、臀部压力中心位移)与时域/频域特征值，利用主成分分析和k最近邻模型，实现轮椅跌倒风险的预警；当背部压力超过第一阈值时，可能存在轮椅倾翻的风险，通过判断臀部矢状轴摩擦力的方向来进行预警。本发明实现了对轮椅(坐位)跌倒风险的全面监测，包括从轮椅上跌倒的风险以及人与轮椅向后倾翻的风险，在轮椅使用者、老年人等人群的坐位日常生活活动及康复训练中具有广泛的应用前景。
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公开(公告)号：CN112205979A
公开(公告)日：2021-01-12
申请号：CN202010829493.5
申请日：2020-08-18
Applicant: 同济大学
IPC: A61B5/11
Abstract: 本发明涉及一种实时测量运动人体机械能的装置及方法，具体包括以下步骤：S1.获取目标人体的人体骨骼关节点，进行运动方向归一化并设置骨骼坐标系；S2.进行轮廓划分，结合骨骼坐标系进行骨骼关节点坐标识别，划分为多个环节；S3.获取人体测量学数据，确定环节长度和环节质量；S4.计算环节质心；S5.获取骨骼关节点坐标的旋转信息，计算环节的平移动能、转动动能和势能作为目标人体运动的内功；S6.计算目标人体的质心运动轨迹，根据质心运动轨迹计算目标人体的动能和势能作为目标人体运动的外功；S7.将内功和外功相加得到目标人体的机械能和单个环节的环节做功效率。与现有技术相比，本发明具有结构简单、操作方便、成本低和场地限制小等优点。
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公开(公告)号：CN114376518A
公开(公告)日：2022-04-22
申请号：CN202111482005.9
申请日：2021-12-07
Applicant: 同济大学
Abstract: 一种非接触式的运动人体能量消耗实时评估系统及方法，包括信息录入模块、数据采集模块、数据传输模块、数据预处理模块、能量消耗计算模块和输出显示模块，使用步骤如下：输入人体基本信息，检测大气温度和湿度，计算相对风速；实时同步采集运动人体的红外辐射信号和深度图像信息；根据红外辐射信号计算辐射热量、对流热量、大气衰减热量，得到散发热量；根据深度图像信息获取运动中关节点三维坐标，得到机械功；运动人体的能量消耗为散发热量和机械功之和。本发明无需佩戴呼吸面罩即可实现能量消耗的动态精准测量，不仅具有实时性、便捷性和持续性监测等优点，而且结构简单、操作方便、成本低、不受固定场地和光照条件限制，推广应用更方便。
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公开(公告)号：CN112089577A
公开(公告)日：2020-12-18
申请号：CN202011010725.0
申请日：2020-09-23
Applicant: 同济大学
Abstract: 本发明涉及一种基于表面肌电和功能电刺激的交互式训练外骨骼机器人，包括下肢外骨骼机械装置、动力驱动装置、传感器集成附件和中枢控制器，下肢外骨骼机械装置包括通过铰链连接的多个机械支撑件，动力驱动装置设于机械支撑件连接处，控制机械支撑件运动，传感器集成附件与机械支撑件机械连接，机械支撑件包括腰后部支撑件，中枢控制器固定于腰后部支撑件上。与现有技术相比，本发明具有提高步态矫正中的稳定性与安全性、有助于中枢病变患者肌肉自主激活及异常协调模式的康复等优点。
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