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申请/专利权人：浙江大学

摘要：本申请公开了一种步态分析方法和系统，该方法包括步骤：获取小腿部位的深度图、加速度信息、磁场信息和角速度信息；根据深度图、加速度信息、磁场信息和角速度信息，计算获得小腿部位的位置信息和姿态信息；根据位置信息和姿态信息，计算获得步态分析结果。该系统包括阵列测距传感器、惯性传感器、通信模块和主控模块。本申请可通过阵列测距传感器和惯性传感器获得小腿部位的位置信息和姿态信息，不受外界光学环境的影响；进一步通过位置信息和姿态信息实现对下肢的精准定位，获得步态分析结果，避免了外界磁场环境对惯性传感器的干扰，解决了航向漂移的问题，减少了航向误差，使得步态分析结果更加准确。

主权项：1.一种步态分析方法，其特征在于，包括步骤：获取小腿部位的深度图、加速度信息、磁场信息和角速度信息；根据所述深度图、加速度信息、磁场信息和角速度信息，计算获得所述小腿部位的位置信息和姿态信息；根据所述位置信息和姿态信息，计算获得步态分析结果；在所述计算获得所述小腿部位的位置信息和姿态信息的步骤中，包括：将大腿部位和所述小腿部位合并为可伸缩的刚性杆，将所述刚性杆作为腿部大转子的旋转轴，所述腿部大转子的几何中心位于所述大腿部位的上端，基于合并的所述刚性杆计算获得所述步态分析结果；在所述计算获得所述小腿部位的位置信息和姿态信息的步骤中，还包括：建立全局坐标系{OG}、身体坐标系{OB}和小腿坐标系{OD}；所述全局坐标系{OG}的原点位于行走面上，所述身体坐标系{OB}的原点位于中心大转子的几何中心，所述中心大转子的几何中心位于身体的中部，所述小腿坐标系{OD}的原点位于所述刚性杆上；获取所述小腿部位在所述全局坐标系{OG}、身体坐标系{OB}和小腿坐标系{OD}内的位置信息和姿态信息，计算获得所述步态分析结果；在所述计算获得所述小腿部位的位置信息和姿态信息的步骤中，还包括：所述深度图包括多个角区，根据横向的两个所述角区之间的距离和其对应的水平视场角，计算获得所述深度图的宽度，根据纵向的两个所述角区之间的距离和其对应的垂直视场角，计算获得所述深度图的高度；根据横向的两个所述角区之间的距离和所述深度图的宽度，计算获得所述小腿部位的俯仰角，根据纵向的两个所述角区之间的距离和所述深度图的高度，计算获得所述小腿部位的横滚角；根据所述俯仰角和横滚角，获得所述小腿部位的第一姿态信息；根据所述加速度信息和角速度信息，计算获得所述小腿部位的第二姿态信息；根据所述磁场信息，计算获得所述小腿部位的第三姿态信息；根据所述第一姿态信息和第三姿态信息，对所述第二姿态信息进行修正融合，获得所述小腿部位的所述姿态信息。

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