基于分布式传感的足底压力分布测量系统设计开题报告
2020-04-15 20:31:56
1. 研究目的与意义(文献综述)
目的
脚由26块骨头、33个关节、20多条肌肉和100多条韧带组成,协调地承受着体重,是人体重要的组成部分,与人的健康息息相关,被称为“人的第二心脏”。根据生物全息理论,足部关联着人体的五脏六腑和各个器官,并有其相应的反射区。这些都可以说明,足部的健康对人体整体的健康有着十分重要的作用。因此如何使足部保持健康,避免伤害及如何足部的健康程度、机能和定性定量评价,一直是国内外医学界、生物力学界、体育界及相关学科关注的问题,展开了大量的研究。光纤光栅传感器(fiber bragg grating sensor)属于光纤传感器的一种,简称fbgs。基于光纤光栅的传感过程是通过外界物理参量对光纤布拉格(bragg)波长的调制来获取传感信息,是一种波长调制型光纤传感器。光纤光栅传感器可以实现对温度、应变等物理量的直接测量。光纤光栅传感器具有抗电磁干扰,电绝缘性能好,安全可靠,耐腐蚀,化学性能稳定,体积小、重量轻,几何形状可塑,传输损耗小,传输容量大,测量范围广等优点,克服了传统电类压力传感器的局限性。本文通过使用光纤光栅传感器,建立一种新型,高效的足底压力分布测量系统。系统主要由分布式压力传感器、同步采集系统、足底压力测量平台三个部分组成,系统可测量人体静态下的足底压力分布数据。通过压力传感测板上的分布式传感器布点设计,可构建各点压力值分布云图并传输至测量系统显示端。该系统能够测量静止站立,无外来干扰与刺激时的静态压力分布, 并对各项压力分布采集系统的影响因素进行分析。
意义
2. 研究的基本内容与方案
主要内容有以下几个方面:
1. 研究足底压力分布及分布式压力传感技术;
2. 设计分布式压力传感器在测量平台上的布点;
3. 研究计划与安排
(1)第1-3周:查阅相关文献资料,明确研究内容,了解研究所需理论基础。确定方案,完成开题报告。
(2)第4-5周:熟悉掌握基本理论,完成英文资料的翻译。
(3)第6-9周:编程实现各算法,掌握系统搭建方法。
4. 参考文献(12篇以上)
[1]朱险峰等. 足底压力分布监测系统设计与初步临床应用. 生物医学工程大学学报, 2014,31(2):439-444.
[2] rajala, satu; et al. designing, manufacturing and testing of a piezoelectric polymer film in-sole sensor for plantar pressure distribution measurements[j]. ieee sensors journal, 2017, 20(17):6798-6805.
[3] hafer, jf et al. reliability of plantar pressure[j]. gait amp; posture, 2013, 38(3): 544-548.