1. 研究目的与意义（文献综述）

由于行人步行力是引起结构振动的激振源，且建立准确、可靠的荷载模型是人致振动研究的基础，足底压力测量提供有关脚的结构和功能的重要信息，并且是评估足部不适患者的有用工具。而此次基于f-scan的步态实验研究这个课题主要是利用tekscan公司生产的f-scan设备，对不同情况下不同个体进行步行力的测量和研究，而步行力的测量研究对大跨人行桥、楼梯、楼板、连廊等结构的振动评估和设计具有重要意义。所以此次实验研究的主要目的是研究tekscan公司足底压力分布测量系统——tekscan传感器使用一种压阻传感技术，施加压力到活动的传感器，导致感觉元素阻力内的变化与作用的压力成反比。之后完成简易的校准后，这种压力会显示在屏幕上所选择的测量单位里。通过f-scan 系统包含的传感器、电子零件等量测脚底与鞋子之间的压力分布情况，针对接触压力的分布、大小及随时间的变化进行分析，其软件实时显示测试数据并提供多种数据分析方式，再利用相关智能算法,对几种步态时空参数（例如均速步行、跑步、原地踏步等）进行特征提取和识别，从而进行归纳和总结，在医学或者其他领域更好的利用足底压力分布测量系统的相关规律和研究成果。

国内外的研究现状分析：

生物特征识别是通过各种高科技信息检测手段、利用人体所固有的生理或行为特征来进行个人身份鉴定。生物特征识别技术经过数十年缓慢发展,近几年出现了跳跃式发展,成为产、学、研、管各方面广泛关注的热点。有专家预测,未来10～15年,生物认证技术将深入到我们生活的方方面面,其综合影响力将不亚于互联网。目前使用较广的指纹识别、人脸识别、虹膜识别及掌形识别等第一代生物识别技术,大多需要被监测对象的配合,有时甚至需要被监测对象完成必要的动作才能实现。

2. 研究的基本内容与方案

基本内容：轻质、大跨人巧结构在人行荷载激励下往往会发生剧烈振动，从而导致正常使用条件下人的不适和烦恼，极端情况下会引起人员恐慌、结构倒塌或人员踩踏等灾难性事件。由于行人步行为是引起结构振动的激振源，且建立准确、可靠的荷载模型是人致振动研究的基础，因此，步行力的测量研究对大跨人行桥、楼梯、楼板、连廊等结构的振动评估和设计具有重要意义。本文基于可穿戴式足底压力检测系统和一套鞋垫式步行力测量系统，利用tekscan软件进行相关的分析，并通过开展多次单人原地踏步和单人均速步行、跑步等三个情况下的测力试验，对三种情况下测得的步态时空参数和步行力进行分析。

目标：通过对几种步态时空参数，例如深蹲、身体前后倾、原地踏步等进行特征提取和识别，从而进行归纳和总结，研究其在医学或者大跨人行桥、楼梯、楼板、连廊等结构的振动评估和设计领域所具有的意义和作用。

拟采用的技术方案及措施：tekscan的f-scan系统是一组完整的成套设备，它将一台兼容ibm的个人计算机转变为先进的压力分布测量系统。在常规运行环境下使用tekscan专利所属的传感器，当这一切进行时（在实时情况下），这个系统能抽取压力数据样本，将信息作为一种颜色编码的实时显示呈现出来，而且记录较新观察与分析到的信息。先下载好计算机软件f-scan，然后利用相应的便携式压力传感器，将其穿戴给相应的实验者，进行相应的步态数据采集，最后进行整理数据和分析数据。

3. 研究计划与安排

第1-3周：查阅相关文献资料，明确研究内容，了解本课题研究所需的理论知识，初步确定设计方案，撰写开题报告。

第4-5周：安装软件，学习tekscan公司足底压力分布测量系统——tekscan传感器的相关知识和使用方法以及其原理。

第6周：寻找实验者，初步学习如何采集压力数据并进行相关分析。

4. 参考文献（12篇以上）

1. 邓翔，佃松宜，翁桃.基于fsr的可穿戴式足底压力检测系统[j].传感器与微系统，2013, 32(2);81-83.

2. f-scan 7.5x user manual

3. 徐良. 基于鞋垫式压力测量系统的步行力试验研究[d].昆明理工大学,2015.

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