用于步态分析中生物力学参数提取的多普勒雷达

通过将测量的生物力学参数与运动捕捉和地面反作用力获得的参数进行定量比较，研究了多普勒雷达在步态分析中的适用性。十九名受试者在跑步机上以两种不同速度行走，雷达系统置于受试者前方或后方。右膝角度由可调矫形器限制在五种不同度数。从雷达微多普勒特征中提取了十一个步态参数。在此，提出了获取单个下肢关节速度的新方法。此外，引入了一种从雷达数据中提取单腿腾空时间的新方法。基于雷达数据，可可靠提取五个与节奏和步速相关的时空参数。此外，在大多数考虑的条件下，三个运动学参数可被准确测量。基于雷达的站立和腾空时间测量依赖于正确检测步态周期中膝部最大速度的时刻。当雷达为后视时该时刻可被可靠检测，而当雷达置于受试者前方时则被低估。结果验证了多普勒雷达准确测量多种医学相关步态参数的适用性。雷达有潜力在不干扰的情况下诊断步态变化，例如用于预防和康复中的训练设计。作为非接触且保护隐私的传感器，雷达是一种可行的技术，可补充现有的步态分析工具用于长期居家检测。