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研究生:王家明
研究生(外文):Chia-Ming Wang
論文名稱:利用可攜式無線感測系統之人體步態分析與研究
論文名稱(外文):Analysis and Study of Human Gaits Using a Portable Wireless Sensor System
指導教授:杜國洋
指導教授(外文):Kuo-Yang Tu
學位類別:碩士
校院名稱:國立高雄第一科技大學
系所名稱:系統資訊與控制研究所
學門:工程學門
學類:工業工程學類
論文種類:學術論文
論文出版年:2011
畢業學年度:99
語文別:中文
論文頁數:51
中文關鍵詞:加速度逆向運動學人體步態軌跡無線慣性感測可攜式
外文關鍵詞:inverse kinematicsaccelerationhuman gait trajectorywireless inertial senseportable
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在日常生活中,步行是人類每天最頻繁出現的活動行為之一。步行時的姿態亦會受到個人的走路習慣、年齡等而有所不同,這些影響對於人體步態分析的研究,提供了更多不確定性資訊,如何有效且準確地採集人體於步行時所提供的動態資訊,亦是一個重要課題。基於此想法,故設計一可攜式無線感測系統,將其穿戴於受測者下肢肢體,並利用系統其無線通訊傳輸的功能,同步即時地採集受測者下肢肢體關節的動態資訊,並透過剛體運動學以及逆向運動學的分析推算,便可求得各個肢體相關關節的位移及變化角度,更進一步分析且建構出人體於步行時其完整的步態軌跡,對於人體步態的分析與研究亦是一大幫助。
Walking is the most frequently action of human beings in the daily life. Postures of human beings during walking are different because personal habits of walking, ages, etc. All of that provide more uncertain information for analysis and study of human gaits. It is important topic that how to collect effectively and accurately information of dynamic state during human walking. Based on a portable wireless sensor system is designed which is worn on lower limbs of a subject, and information of dynamic state is collected synchronously by wireless communication function of the system. Displacement and angle of relative joints of each limb are solved by analyzing and calculating rigid body kinematics and inverse kinematics. Furtherly, whole gait trajectory of human beings is constructed during walking and used to study of human walking gaits.
摘要
ABSTRACT
誌謝
目次
圖次
1 緒論
2 研究方法
2.1 剛體運動
2.1.1 3-D加速度
2.1.2 2-D加速度
2.2 逆向運動學
3 實驗模組設計
3.1 可攜式無線感測系統
3.1.1 8-bit AVR微控制器
3.1.2 慣性測量單元模組
3.1.3 ZigBee無線傳輸模組
3.1.4 無線通訊方法
3.2 自然步行實驗
4 實驗結果與討論
4.1 運動資訊分析
4.2 步態軌跡的建立
5 結論與未來展望
參考文獻
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