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近年来动力假肢的出现为下肢截肢患者重新获得运动能力带来了可能。动力假肢能够在不同的步态模式下切换不同的控制参数,实现适应于地形的智能控制。步态模式的识别成为动力假肢实现自动化控制的核心问题。本文提出了基于足底压力分析的下肢截肢患者的步态模式识别方法,验证了足底压力用于步态模式识别的效果。 本文提出了一款四个位置压力传感信号的足底压力采集系统,并进行了系统适用性验证实验。在提出压力采集系统时,首先研究了足底压力分布情况,得出了四个包含最为丰富足底压力信息的位置来放置压力传感器。进而研究了压力传感器的选择和电路实现的核心问题。在足底压力采集系统搭建完成后,本文进行了系统适用性实验,分别测试了系统在长时间工作状态下的信号稳定性和系统对于不同地面环境的适用性。研究了步态识别的方法。首先提出步态周期和步态相位的概念,并设定步态事件划分的依据。然后研究了分析窗和窗口增量的设定与足底压力信号特征值的选取。接着讨论了分类策略和分类器等识别的核心问题。在提出足底压力采集系统和步态识别方法后,本文设计了两个核心实验,用于验证足底压力用于步态模式识别的效果。首先验证了基于离散时间的步态模式识别。分析窗口取在每个步态周期中的四个步态相位中,在离散时间识别步态模式。实验对于健康人被试和残疾患者被试都取得了较高的识别结果。然后验证了基于连续时间的步态模式识别。分析窗口采用滑动窗的形式,设定了窗口增量,分析窗口通过双脚触地阶段和单脚触地阶段滑动过一个完整的步态周期。在完整的步态周期内,步态识别取得了令人满意的识别正确率。通过文章的论述,证明了基于足底压力分析的下肢截肢患者的步态模式识别具有一定的可行性。