一种可穿戴式无线实时跌倒检测装置设计.docx

第6期2014年12月No.6 Dec.2014现代科学仪器Modern ScientificInstruments77一种可穿戴式无线实时跌倒检测装置设计王荣扬陆波何彦虎朱建伟（湖州职业技术学院机电工程分院 浙江湖州 313000）摘 要跌倒对腿脚康复患者和老年人来说是一种危险的紧急事故，通过测量人体足底压力分布情况可以实时检测患者行走状态，提出了一种基于无线传感网络的可穿戴式实时跌倒检测装置。设计了嵌入式鞋垫传感网络，通过无线网络将微处理器和 Arduino 采集的足底压力信息实时传送到电脑终端和安卓智能手机。通过试验得出，电脑终端和移动终端能够实时显示患者足底压力变化信息，微信平台可以接收系统发送的信息。结果表明，本系统可以在非专业康复机构监护下由患者监护人实时监控患者状态，系统具有较好的灵敏度、准确性、可穿戴性以及低功耗运行性，满足足底压力信息检测和患者跌倒检测等实际需要。关键词 足底压力检测；跌倒检测；可穿戴性；力敏电阻器中图分类号 TP274文献标识码：ADesignofaWearableWirelessFeedbackDeviceforReal-TimeFallDetectionWang Rongyang,Lu Bo,He Yanhu,ZhuJianwei(Faculty of Mechanism and Elentronics,Huzhou Vocational and TechnicalCollege,Huzhou,313000,China)AbstractTumblingisandangerousurgentaccidentthatgenerallyhappensonrehabilitationpatientandelders.Measurementofhumanplantarpressuredistributionprovidesnecessaryinformationtodetecthumangaitphases.Thispaperpresentsanewwearablereal-timesystemforagaitrehabilitationandtrainingdevicebasedonwirelesssensornetwork. The sensors network which integrated on a insole was designed, the force sensing resistor was sampled by using amicroprocessorandArduino,andthenthedataweretransmittedtoPCandandroidsmartphone.Experimentswereperformedtoreal-timedisplaythegaitchange,thesystemcanpushinformationtomicromessageplatform.Theresultsshowed that it can supervise the state of patients by guardian instead of rehabilitation specialist. This system isestablishedas a novel, inexpensive, and effective candidate for use in clinical rehabilitation and elderperson.KeywordsPlantarPressureAcquisition;TumblingDetection;Wearable;ForceSensingResistor人类工作、娱乐及生活等日常活动均离不开走路，健康正确的步态对人类行走是至关重要的。对于一些脑瘫患者、重度糖尿病患者及外伤导致腿脚残疾患者来说，对他们进行必要的康复训练使其能正常的、无困难的走路显得尤为重要。同时，随着我国老龄化的加剧及空巢老人的增加，腿脚残疾患者在康复训练过程中以及老年人在正常活动过程中，难免会发生摔跤、跌倒等意外，产生二次伤害，这将严重影响他们的健康，若子女能及时准确判断他们实时活动状况，可使他们得到及时的帮助，减少摔跤带来的风险，对其康复具有重要的意义。通过与正常人步态进行分析比较，相关学者已经研发了多种步态评估和分析仪器，这些仪器在治疗初期阶段可以很好的掌握患者的实时情况 [1]。但是这类诊疗系收稿日期：2014-08-13基金资助：湖州自然科学基金2013YZ15作者简介：王荣扬（1987-）男，硕士，主要从事机电装备及智能控制方面的研究78Modern ScientificInstrumentsNo.6 Dec.2014统具有静态