[发明专利]一种用于评价人体随运动平台的动态平衡控制能力的方法

权利要求书

1.一种用于评价人体随运动平台的动态平衡控制能力的方法，由机械运动平台(1)、信号采集模块(2)、信号预处理模块(3)、数据分析模块(4)、以及动态平衡控制能力输出模块(5)组成；其特征在于：

·机械运动平台(1)为人体提供周期性和随机性的动态平衡干扰，运动平台安置有1路加速度传感器；

·信号采集模块(2)负责实时记录人体自身随运动平台运动的过程中1路运动平台加速度信号和6路人体加速度信号，共形成7路时间序列；人体的左、右手腕，人体左、右脚踝、颈部以及腹部分别佩戴有1个加速度传感器；

·信号预处理模块(3)负责将每分钟人体的6路加速度信号和运动平台的1路加速度信号分别进行相空间重构并完成去噪处理，得到去噪后的7路加速度信号时间序列X_i，其中i＝1,2,3,4,5,6,7；其中第1-6路为人体各个部位的加速度信号时间序列，第7路为运动平台的加速度信号时间序列；

·数据分析模块(4)负责将去噪后的7路时间序列进行多尺度熵分析和最大李雅普诺夫指数估计，得到7个样本熵A_i，其中i＝1,2,3,4,5,6,7和6个最大李雅普诺夫指数L_i，其中i＝1,2,3,4,5,6；其中第1-6路为人体各个部位的加速度信号时间序列，第7路为运动平台的加速度信号时间序列，进一步，将人体6个区域与运动平台的样本熵值之差的绝对值的倒数作为人体相应区域的适应能力指数C_i，其中i＝1,2,3,4,5,6；最后将人体相应区域的适应能力指数的加权和作为人体整体随运动平台运动的动态平衡控制能力的指数B，其中权重为人体相应区域信号的最大李雅普诺夫指数L_i，其中i＝1,2,3,4,5,6；

·动态平衡控制能力输出模块(5)负责将人体随运动平台运动过程的动态平衡控制能力指数B通过与数据库不同人群的结果进行比对匹配，获得人体的各个肢体部位的动态平衡控制能力水平以及人体整体动态平衡控制能力水平，通过和不同人群比较，输出从1到10的10个等级，最后将个体的动态平衡控制能力指数存入数据库。

2.如权利要求1所述的一种用于评价人体随运动平台的动态平衡控制能力的方法，其信号采集模块特征在于：人体随运动平台运动过程中，运动平台、人体左、右手腕，人体左、右脚踝、颈部以及腰腹部7个区域的相应7路加速度信号；每路加速度信号的采样频率为100Hz到300Hz。

3.如权利要求1所述的一种用于评价人体随运动平台的动态平衡控制能力的方法，其信号预处理模块特征在于：信号预处理模块采用Takens相空间重建方法，其中嵌入维数m和延迟时间τ是通过关联维数和互信息方法确定；并采用局部流形投影方法或基于相空间辛几何的主成分分析完成相空间去噪。

4.如权利要求1所述的一种用于评价人体随运动平台的动态平衡控制能力的方法，其动态平衡控制能力输出模块特征在于：输出模块包含有不同动态平衡控制能力程度的人群数据库，通过与数据库中个体的动态平衡控制能力指数比对匹配，给出受试者与运动平台之间的动态平衡控制能力在已有记录人群中的水平。