文档介绍：20120278:基于盛群HT66F50的步态分析系统2012年重庆地区第5届“盛群杯”大学生单片机应用设计竞赛作品创意书参赛编号:20120278基于盛群HT66F50的步态分析系统重庆理工大学光电信息学院电子信息科学与技术系指导老师:廖飞参赛学生:刘凯宋健尹洪鑫韦清臣2012年1月4日作品创意书一、摘要本作品开发一种运动员步态测试分析系统。由参数测试采集模块、无线传输模块、PC端分析软件三部分构成。完成运动员训练过程中多项运动学、动力学参数的连续采集、特征提取和分析。教练员使用此系统,在远端PC机上,可以直观的查看运动员训练过程中的多种步态参数,为科学训练提供可信数据。二、作品介绍相关研究表明,运动员的步态对竞赛成绩的影响较为明显。因此探讨运动项目在不同动作阶段的用力机制,为训练、比赛及减少运动员伤害等方面的研究提供理论基础和定量的数据依据显得尤为重要。目前,国内外所研制的步态分析仪大多用于医学领域,主要集中在儿童步态矫正、足疾分析等临床应用。针对运动员步态分析和步态特征提取的应用较少。基于此,我们组成了4人团队,设计一种步态分析系统,完成运动员步态参数的特征提取和分析。本设计主要实现运动员多项步态参数的提取、分析等功能。提取的步态特征参数列举如下表:本作品未曾发表过,全部由团队4人自行开发研制。三、工作原理本步态分析系统主要包含4部分:分别为运动员携带的轻便参数测试模块,无线发送模块,无线接收模块,运行在远端计算机上的分析软件。系统组成结构如下图所示。PC端分析软件模块系统使用加速度传感器和脚底压力传感器来采集步态参数。通过加速度传感器,可以测量速度、步频、前进双脚间角度、运动员重心三个方向的加速度等运动学参数,通过对这些参数的处理分析,能够评估运动员步态对其训练效果的影响,检测运动员动作的协调性、步态对称性。通过脚底压力传感器,可以测量足-地接触力,可按垂直、前后和左右做三维记录,通过这一参数的分析,可以检测运动员行走或跑步时的运动状态,受力状况等与生物力学有关的物理量,从而进一步分析获得运动员足部的受力状态。使用HT66F50来主控双脚的加速度传感器和脚底压力传感器,使用单片机内部集成的8通道12bitAD来完成加速度信号和压力信号的采集。四、作品功能、特色该步态分析仪通过对运动员训练时的运动学和动力学参数的采集,将数据以波形的方式直观地显示到电脑上,供教练员充分地了解运动员的步态情况,以便于改善运动员的训练方案,提高训练质量,总结训练效果等。具体体现在如下功能:能够无线提取运动员步态的运动学、动力学参数;能够在远端同步分析运动员的步态参数;能够分析运动员的步态协调性和双脚对称性;能够保存步态数据,供后续分析。五、,一片完成运动员步态参数的采集和无线发送,一片完成远端数据的接收。步态参数的测量使用飞思卡尔的MMA7260加速度传感器、SparkFun的LPR530AL微机械陀螺仪、飞思卡尔的MPXH6101A6T1压力传感器、NRF24L01等芯片。功能模块结构及