基于小波分析的人體平衡評(píng)測(cè)方法研究
本文關(guān)鍵詞:基于小波分析的人體平衡評(píng)測(cè)方法研究,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:平衡能力是人體的重要功能,是身體素質(zhì)中的一個(gè)常用檢測(cè)指標(biāo),在人類(lèi)生活中有非常重要的意義。對(duì)于老年人來(lái)說(shuō),平衡能力的檢測(cè)更為重要,是預(yù)測(cè)老年人摔倒的一項(xiàng)重要參數(shù)。人體平衡能力的評(píng)價(jià)是一項(xiàng)基本的、正日益受到重視的綜合機(jī)能評(píng)定項(xiàng)目。 目前,有關(guān)老年人體質(zhì)的檢測(cè)與評(píng)價(jià)的研究中,國(guó)外的研究已達(dá)到一定的深度,建立了較完善的體質(zhì)檢測(cè)方法和較科學(xué)的評(píng)價(jià)體系,但在被動(dòng)平衡能力檢測(cè)方面研究較少,更未見(jiàn)到簡(jiǎn)單、完善的檢測(cè)方法和評(píng)價(jià)體系。在實(shí)驗(yàn)室已有的研究中,一方面只是在大量觀察的基礎(chǔ)上,將人體受擾后平衡恢復(fù)過(guò)程抽象為典型欠阻尼二階系統(tǒng)模型結(jié)構(gòu),缺乏理論依據(jù);另一方面是定量計(jì)算時(shí)利用極點(diǎn)法,由于采用的局部數(shù)據(jù),信息量不完整,得到的調(diào)節(jié)時(shí)間波動(dòng)范圍較大,計(jì)算結(jié)果欠缺客觀性;因此本文針對(duì)以上兩方面不足做出了改進(jìn)。 本文首先對(duì)人體平衡的機(jī)理和人體受擾平衡策略進(jìn)行了分析,然后分別針對(duì)人體正向受擾和側(cè)向受擾兩種情況建立了完整平衡恢復(fù)數(shù)學(xué)模型,并采用局部線性化方法將該模型簡(jiǎn)化為二階系統(tǒng)模型;平衡指標(biāo)提取時(shí)利用小波分析方法,先識(shí)別得到該模型的阻尼系數(shù)及自然角頻率,,然后計(jì)算出調(diào)節(jié)時(shí)間,并根據(jù)該時(shí)間長(zhǎng)短作為評(píng)價(jià)平衡能力好壞的指標(biāo);與解析法相比,該方法削弱了局部數(shù)據(jù)信息中隨機(jī)干擾對(duì)結(jié)果的影響,將模型擬合度提高了近20%,可實(shí)現(xiàn)人體平衡指標(biāo)準(zhǔn)確提。煌ㄟ^(guò)對(duì)100名樣本多方向激勵(lì)下調(diào)節(jié)時(shí)間的計(jì)算,驗(yàn)證了該方法的可行性,并統(tǒng)計(jì)出正常人平衡調(diào)節(jié)時(shí)間的參考范圍為2~20s。
【關(guān)鍵詞】:人體平衡 倒立擺 PD控制器 小波分析 調(diào)節(jié)時(shí)間
【學(xué)位授予單位】:河北大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2013
【分類(lèi)號(hào)】:R318.01
【目錄】:
- 摘要5-6
- Abstract6-10
- 第1章 緒論10-14
- 1.1 課題背景及研究意義10
- 1.2 平衡定義及分類(lèi)10-11
- 1.3 國(guó)內(nèi)外技術(shù)發(fā)展及研究現(xiàn)狀11-12
- 1.3.1 靜態(tài)平衡研究11-12
- 1.3.2 動(dòng)態(tài)平衡研究12
- 1.4 論文的結(jié)構(gòu)安排12-14
- 第2章 基于倒立擺的人體平衡控制數(shù)學(xué)模型14-20
- 2.1 人體平衡生理機(jī)理14
- 2.2 人體受擾平衡策略14-15
- 2.3 平衡控制數(shù)學(xué)模型15-19
- 2.3.1 正面受擾模型15-17
- 2.3.2 側(cè)面受擾模型17-19
- 2.4 小結(jié)19-20
- 第3章 基于小波分析的平衡指標(biāo)計(jì)算方法20-27
- 3.1 小波分析基礎(chǔ)20-24
- 3.1.1 一維連續(xù)小波變換21-22
- 3.1.2 調(diào)制信號(hào)小波系數(shù)推導(dǎo)方法22-23
- 3.1.3 小波基函數(shù)選取23-24
- 3.2 阻尼系數(shù)和自然角頻率的計(jì)算24-25
- 3.3 平衡指標(biāo)計(jì)算25-26
- 3.4 小結(jié)26-27
- 第4章 MATLAB 編程及數(shù)值仿真27-33
- 4.1 編程工具介紹27
- 4.2 小波分析中常用函數(shù)27-28
- 4.3 MATLAB 編程28-30
- 4.3.1 小波系數(shù)計(jì)算方法28-29
- 4.3.2 程序流程29-30
- 4.4 數(shù)值仿真驗(yàn)證30-33
- 第5章 實(shí)驗(yàn)研究33-39
- 5.1 實(shí)驗(yàn)裝置33-34
- 5.2 數(shù)據(jù)采集34-35
- 5.3 調(diào)節(jié)時(shí)間定量計(jì)算35-36
- 5.4 實(shí)驗(yàn)結(jié)果36-37
- 5.5 分析與討論37-39
- 第6章 總結(jié)和展望39-41
- 6.1 總結(jié)39
- 6.2 展望39-41
- 參考文獻(xiàn)41-45
- 附錄45-52
- 致謝52-53
- 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表論文情況53
【參考文獻(xiàn)】
中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條
1 李楠;周波;;信號(hào)處理中各種頻率以及小波尺度的關(guān)系[J];電氣電子教學(xué)學(xué)報(bào);2008年06期
2 張?zhí)I;人體平衡功能評(píng)定的研究進(jìn)展[J];國(guó)外醫(yī)學(xué)(物理醫(yī)學(xué)與康復(fù)學(xué)分冊(cè));2002年01期
3 陳海霞;寧寧;;人體平衡功能評(píng)定研究的最新進(jìn)展[J];現(xiàn)代護(hù)理;2006年23期
4 盧新城,龔沈光,周駿,孫明;基于Morlet小波的高分辨率信號(hào)頻譜估計(jì)[J];武漢理工大學(xué)學(xué)報(bào)(交通科學(xué)與工程版);2002年05期
5 武明,季林紅,金德聞,王人成,張濟(jì)川;人體站立受擾平衡策略的實(shí)驗(yàn)研究[J];清華大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2003年02期
6 武明,季林紅,金德聞,張濟(jì)川;基于能量的人體動(dòng)力學(xué)穩(wěn)定性評(píng)價(jià)指標(biāo)[J];清華大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2003年05期
7 鄒甲軍,馮志華;基于小波脊的MDOF系統(tǒng)的模態(tài)參數(shù)識(shí)別[J];蘇州大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2004年03期
8 崔景輝;付麗敏;;人體靜態(tài)平衡能力評(píng)價(jià)系統(tǒng)的建立與評(píng)價(jià)——武術(shù)運(yùn)動(dòng)員靜態(tài)平衡能力的初級(jí)選材[J];山東體育學(xué)院學(xué)報(bào);2007年01期
9 李丹;;人體平衡能力測(cè)試算法的研究[J];唐山學(xué)院學(xué)報(bào);2008年04期
10 徐亞蘭,陳建軍,胡太彬;系統(tǒng)模態(tài)參數(shù)辨識(shí)的小波變換方法[J];西安電子科技大學(xué)學(xué)報(bào);2004年02期
本文關(guān)鍵詞:基于小波分析的人體平衡評(píng)測(cè)方法研究,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
本文編號(hào):338927
本文鏈接:http://sikaile.net/yixuelunwen/swyx/338927.html