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第1章 绪论1

1.1人体步态的基本概念1

1.1.1步态周期划分1

1.1.2步态基本描述3

1.2人体步行的稳定理论4

1.2.1静态稳定理论5

1.2.2动态稳定理论7

1.3人体滑倒的原因探析13

1.3.1人体滑倒的人为因素13

1.3.2人体滑倒的鞋底因素15

1.3.3人体滑倒的预测模型16

1.3.4人体滑倒的反应控制19

1.4研究目的与意义22

1.4.1研究目的22

1.4.2研究意义22

1.5研究思路与内容23

1.5.1研究思路23

1.5.2研究内容23

第2章 人体滑倒的多源信息获取技术27

2.1运动信息获取技术27

2.1.1三维录像拍摄27

2.1.2三维录像解析29

2.1.3运动参数计算34

2.2动力信息获取技术37

2.2.1足底测力技术37

2.2.2动力参数计算40

2.2.3关节力矩计算43

2.3肌电信息获取技术45

2.3.1肌电信号产生45

2.3.2肌电信号测量46

2.3.3肌电信号处理48

2.4多源信息获取的同步技术51

2.5小结51

第3章 人体滑倒的多源信息融合方法53

3.1多源信息融合概述53

3.1.1多源信息融合的概念53

3.1.2多源信息融合的分类54

3.2多源信息融合算法55

3.2.1算法概论55

3.2.2神经网络56

3.2.3支持向量机58

3.3小结66

第4章 人体滑倒的运动信息特征分析67

4.1人体滑倒的时相划分67

4.2人体滑倒的位移特征69

4.2.1前后方向位移特征69

4.2.2垂直方向位移特征73

4.3人体滑倒的速度特征75

4.4小结78

第5章 人体滑倒的动力信息特征分析79

5.1人体滑倒的动力曲线特征79

5.1.1垂直方向动力曲线79

5.1.2前后方向动力曲线80

5.1.3左右方向动力曲线81

5.2人体滑倒的动力参数特征82

5.2.1力值变化特征82

5.2.2冲量变化特征84

5.3人体滑倒的关节力矩特征84

5.3.1髋关节力矩84

5.3.2膝关节力矩86

5.3.3踝关节力矩88

5.4小结90

第6章 人体滑倒的肌电信息特征分析93

6.1肌电信号的时域分析93

6.1.1原始肌电信号分析93

6.1.2双支撑期时域分析95

6.1.3单支撑期时域分析97

6.2肌电信号的频域分析99

6.2.1双支撑期频域分析99

6.2.2单支撑期频域分析102

6.3肌肉激活的顺序分析104

6.4小结106

第7章 人体滑倒的多源信息融合计算107

7.1运动信息的融合计算107

7.2运动与动力信息的融合计算110

7.3运动、动力与肌电信息的融合计算112

7.4小结112

第8章 人体滑倒的多源信息预警系统113

8.1人体滑倒预警系统原理113

8.1.1预警系统思路提出113

8.1.2预警系统原理分析114

8.2人体滑倒预警系统设计117

8.2.1预警系统设计流程117

8.2.2预警系统功能实现117

8.3小结121

第9章 人体平衡的多维动态测训设备123

9.1人体平衡多维动态测训设备研制123

9.1.1研制思路123

9.1.2总体构成125

9.1.3机械结构126

9.1.4电路组成128

9.1.5软件设计129

9.1.6可靠性检验130

9.2人体动态平衡能力测试实验130

9.2.1测试对象130

9.2.2测试方法131

9.2.3测试结果132

9.3人体动态平衡能力训练实验133

9.3.1训练对象133

9.3.2训练方案133

9.3.3训练结果134

9.4小结134

第10章 总结与展望135

10.1总结135

10.2创新点138

10.3展望138

附录141

参考文献147

编后记157