有无跌倒史的脑卒中患者跨越障碍物的时空参数对比分析

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作者 朱梓豪 李秋捷 +2 位作者 曲峰 王奇 万祥林 《医用生物力学》 CAS CSCD 北大核心 2024年第S01期489-490,共2页

目的通过对比有、无跌倒史的脑卒中患者跨越障碍物时的时空参数,为筛选预测脑卒中患者跌倒风险的指标提供理论依据。方法招募33名康复出院的脑卒中单侧偏瘫患者(年龄58.9±8.8岁,病程9.5±5.0月,Berg平衡量表得分48.8±1.8... 目的通过对比有、无跌倒史的脑卒中患者跨越障碍物时的时空参数,为筛选预测脑卒中患者跌倒风险的指标提供理论依据。方法招募33名康复出院的脑卒中单侧偏瘫患者(年龄58.9±8.8岁,病程9.5±5.0月,Berg平衡量表得分48.8±1.8分),根据既往6个月是否有跌倒史分为跌倒组(n=17)和非跌倒组(n=16)。两组受试者的年龄、性别等一般资料均无统计学差异。采用Qualisys红外动作捕捉系统采集患者以患侧腿作为先行腿跨越高4 cm障碍物时的体表标志点坐标,并计算获得步态时空参数。采用独立样本t检验进行两组之间各参数的对比分析。结果在以患侧腿作为先行腿跨越障碍物时,跌倒组跟随腿单支撑期百分比(P=0.001)、跨越复步长(P=0.015)、障碍后单步长(P=0.002)、跟随腿障碍正上方脚趾-障碍物距离(P=0.048)、跟随腿障碍后障碍物-脚跟距离(P=0.01)均小于非跌倒组,初始双支撑期百分比(P=0.045)大于非跌倒组。结论与无跌倒史的患者相比,有跌倒史的患者在以患侧腿作为先行腿跨越障碍物时双支撑期时间延长,跨越步长缩短,以及跟随腿与障碍物之间距离减小,这些指标的变化可能可用于预测脑卒中患者跌倒的风险。 展开更多

关键词 脑卒中患者 体表标志 BERG平衡量表 偏瘫患者 跌倒风险 时空参数 跨越障碍物 跌倒史

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脱水状态对成年女性跨越障碍物时跟随腿下肢关节的步态影响

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作者 王立城 李根 +3 位作者 李佳奇 苏玉 辜静仪 倪维广 《医用生物力学》 CAS CSCD 北大核心 2024年第S01期149-149,共1页

目的本研究探讨成年女性在不同水合状态下跨越不同高度障碍物时跟随腿下肢关节力矩的变化。方法招募18名成年女性在步态实验室进行越障实验,12个摄像头组成的三维动作捕捉系统(Vicon 512,Oxford Metrics Group,UK)和两个测力台(AMTI,BP6... 目的本研究探讨成年女性在不同水合状态下跨越不同高度障碍物时跟随腿下肢关节力矩的变化。方法招募18名成年女性在步态实验室进行越障实验,12个摄像头组成的三维动作捕捉系统(Vicon 512,Oxford Metrics Group,UK)和两个测力台(AMTI,BP600900,USA)用于数据采集。实验中受试者参与3次实验,第1天为脱水前(EUH),第2天实验为脱水(DEH)、补液后(REP)。障碍物高度分别为受试者腿长(LL,同侧髂前上棘到内髁的距离)的10%、20%和30%。实验数据使用MATLAB(R2022a)进行分析,双因素重复测量方差分析被用来比较3组别(EUH,DEH,REP)*3障碍物高度(10%LL、20%LL、30%LL)对下肢关节策略的影响,显著性水平为P<0.05。结果当跟随腿跨越障碍物时,组别和障碍物高度之间不存在交互作用(P>0.05)。对于不同组别的主要效果,与EUH和REP相比,DEH的髋关节伸展力矩和踝关节旋外力矩较小(P<0.01),而DEH的膝关节外展力矩以及踝关节外展力矩显著较大(P<0.001);对于障碍物高度的主要效果,仅发现跨越30%LL障碍物高度的膝关节外展力矩大于跨越10%LL和20%LL障碍物高度(P<0.05)。结论脱水组在越障时髋关节矢状面活动度下降,经脱水后被障碍物绊倒的风险增加,建议长时间运动期间适当补充液体。 展开更多

关键词 重复测量方差分析 下肢关节 成年女性 踝关节 跨越障碍物 髋关节 外力矩 步态

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任天堂健身环游戏对女性跨越障碍物时下肢步态不对称的影响

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作者 李佳奇 陶欢 +3 位作者 王立城 苏玉 辜瀞仪 奕霖 《医用生物力学》 CAS CSCD 北大核心 2024年第S01期149-149,共1页

目的跨越障碍物是日常生活中最常见的动作,随着障碍物高度的增加,跨障时跌倒的风险也随之增加。通过任天堂健身环游戏训练后可能提高下肢肌肉力量且有益于改善下肢的双边不对称。本研究旨在探讨任天堂健身环游戏对女性跨越不同高度的障... 目的跨越障碍物是日常生活中最常见的动作,随着障碍物高度的增加,跨障时跌倒的风险也随之增加。通过任天堂健身环游戏训练后可能提高下肢肌肉力量且有益于改善下肢的双边不对称。本研究旨在探讨任天堂健身环游戏对女性跨越不同高度的障碍物时下肢步态不对称的影响。方法选取吉林体育学院的20名健康女性大学生参与本研究,受试者被分为健身环组(SWI)和传统训练组(TRA),分别在30%、20%、10%腿长高度(LL)下完成3次跨越障碍物试验。使用MATLAB软件和双因素方差分析比较组别和跨越障碍高度对下肢双边不对称性的影响,Bonferroni多重比较进行事后比较。显著性的水平为P<0.05。结果摆动时间、支撑时间和摆动时间与支撑时间比的步态不对称在组别*高度均显示出显著的交互作用(所有P<0.05),单纯主要效果在SWI组与TRA组达显著性差异(所有P<0.05)。事后比较分析得,在30%、20%LL障碍物高度下,摆动时间、支撑时间和摆动时间与支撑时间比的步态不对称在SWI组均低于TRA组(所有P<0.001)。在10%LL高度障碍物高度下,SWI组和TRA组未达显著性差异(所有P>0.05)。结论任天堂健身环游戏训练后跨越较高的障碍物时,下肢不对称性降低,下肢肌肉力量及本体感觉能力提升,从而可以减少成年女性跨越障碍物时跌倒的发生率。 展开更多

关键词 吉林体育学院 双因素方差分析 游戏训练 大学生参与 跨越障碍物 本体感觉 健身 能力提升

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功能性电刺激对女子足球运动员跨越障碍物时终点变量的影响

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作者 李佳奇 连思敏 +3 位作者 王立城 苏玉 辜瀞仪 王奕霖 《医用生物力学》 CAS CSCD 北大核心 2024年第S01期482-482,共1页

目的功能性电刺激是将脉冲电流刺激神经肌肉组织以改善或恢复被刺激肌群的功能。跨越障碍物是一种常见的情景,同时也是一项相较于平地行走需要更高水平的神经肌肉激活的动作,因此本研究旨在探究功能性电刺激对女子足球运动员跨越障碍物... 目的功能性电刺激是将脉冲电流刺激神经肌肉组织以改善或恢复被刺激肌群的功能。跨越障碍物是一种常见的情景,同时也是一项相较于平地行走需要更高水平的神经肌肉激活的动作,因此本研究旨在探究功能性电刺激对女子足球运动员跨越障碍物时终点变量的影响。方法20名青年女子足球运动员,测试经功能性电刺激干预15 min后(FES组)和不做任何干预(CON组)引导腿和跟随腿跨越下肢30%、20%、10%腿长高度障碍物。采用10个红外摄像头的三维运动分析系统和Nexus软件以及三块测力板采集数据。使用MATLAB软件和双因素方差分析比较组别和跨越障碍高度对终点变量的影响,采用Bonferroni进行事后比较,显著性水平为P<0.05。结果引导腿跨越障碍物时,足-障垂直距离和足-障水平距离在FES组与CON组和3种障碍物高度之间存在显著的交互作用。事后比较分析得,跨越20%和30%腿长高度障碍物时,足-障垂直距离FES组大于CON组,而足-障水平距离FES组小于CON组。结论功能性电刺激后跨越20%和30%腿长高度障碍物时,会增加足-障垂直距离并减少足-障水平距离,从而保持姿势稳定和减少跌倒风险。 展开更多

关键词 功能性电刺激 垂直距离 双因素方差分析 水平距离 跌倒风险 跨越障碍物 神经肌肉 MATLAB软件

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脱水状态下成年女性跨越障碍物时引导腿下肢关节力矩

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作者 王立城 李根 +3 位作者 李佳奇 苏玉 辜瀞仪 王奕霖 《医用生物力学》 CAS CSCD 北大核心 2024年第S01期181-181,共1页

目的探讨成年女性在不同水合状态下跨越不同高度障碍物时引导腿下肢关节力矩的变化。方法招募18名成年女性在步态实验室进行越障实验,12个摄像头组成的三维动作捕捉系统(Vicon 512,Oxford Metrics Group,UK)和两个测力台(AMTI,BP600900,... 目的探讨成年女性在不同水合状态下跨越不同高度障碍物时引导腿下肢关节力矩的变化。方法招募18名成年女性在步态实验室进行越障实验,12个摄像头组成的三维动作捕捉系统(Vicon 512,Oxford Metrics Group,UK)和两个测力台(AMTI,BP600900,USA)用于数据采集。实验中所有受试者共参与3次实验,第1天为脱水前(EUH),第二天实验为脱水(DEH)、补液后(REP)。障碍物高度分别为受试者腿长(LL,同侧髂前上棘到内髁的距离)的10%、20%和30%。实验数据使用MATLAB(R2022a)进行分析,双因素重复测量方差分析被用来比较3组别(EUH、DEH、REP)×3障碍物高度(10%LL、20%LL、30%LL)对下肢策略的影响,显著性水平为P<0.05。结果当引导腿跨越障碍物时,组别和障碍物高度之间不存在交互作用(P>0.05)。与EUH和REP相比,DEH的髋关节伸展力矩和踝关节跖屈力矩显著较小(P<0.001),而DEH的膝关节屈曲、外展力矩以及踝关节外展力矩显著较大(P<0.001);对于障碍物高度的主要效果,跨越30%LL障碍物高度的髋关节外展力矩、膝关节外展力矩和踝关节跖屈力矩显著小于跨越10%LL障碍物高度(P<0.05)。结论脱水组运动系统表现显著的动力学变化,随着障碍物高度的增加,肌肉需求减少,这导致越障过程中的风险增加。 展开更多

关键词 重复测量方差分析 成年女性 膝关节屈曲 关节力矩 外展 髂前上棘 跨越障碍物 踝关节

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障碍物高度和先行腿对脑卒中患者跨越障碍物时身体稳定性的影响

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作者 刘欣然 许峰 +1 位作者 李秋捷 万祥林 《医用生物力学》 CAS CSCD 北大核心 2024年第S01期43-43,共1页

目的明确不同高度障碍物和跨越先行腿对脑卒中患者跨越障碍物时身体稳定性的影响,为制定科学有效的康复训练和跌倒预防方案提供理论建议。方法招募20名单侧肢体偏瘫的脑卒中患者(年龄:58.7±8.2岁,病程:8.0±4.6月,MMSE:28.2
... 目的明确不同高度障碍物和跨越先行腿对脑卒中患者跨越障碍物时身体稳定性的影响,为制定科学有效的康复训练和跌倒预防方案提供理论建议。方法招募20名单侧肢体偏瘫的脑卒中患者(年龄:58.7±8.2岁,病程:8.0±4.6月,MMSE:28.2±2.7,Berg:49.3±1.3),通过三维测力台和红外高速运动捕捉系统同步采集患者分为用健侧及患侧腿作为先行腿跨越10%和20%腿长高度障碍时的动力学及运动学数据,采用双因素重复测量方差分析障碍物高度和先行腿对各步态参数的影响。结果障碍物高度和先行腿对各步态参数的影响均无交互作用(P>0.05)。患者跨越10%腿长高度障碍物时,质心前后方向速度(P<0.001)、先行腿质心-压力中心前后侧距离(P=0.018)、跟随腿质心-压力中心前后侧(P<0.001)和左右侧(P=0.034)距离均大于跨越20%腿长障碍物高度。以患侧腿为先行腿跨越障碍物时,质心前后(P<0.001)和左右(P=0.047)方向速度,以及质心-压力中心左右侧距离(P=0.012)均大于以健侧腿为先行腿跨越障碍物时。结论相比于20%腿长高度障碍物,患者跨越10%腿长高度障碍物时前后及侧向身体稳定性下降。相比于健侧腿,患者以患侧腿为先行腿跨越障碍物时前后及侧向身体稳定性下降。 展开更多

关键词 重复测量方差分析 脑卒中患者 肢体偏瘫 步态参数 康复训练 三维测力台 跌倒预防 跨越障碍物

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考虑跨越障碍物行为的元胞自动机模型 被引量：17

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作者 宋英华 涂文豪 +2 位作者 霍非舟 吕伟 方丹辉 《中国安全科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2020年第4期74-79,共6页

为研究跨越障碍物行为对人员疏散进程的影响,建立考虑跨越障碍物行为的人员疏散元胞自动机模型。模型中引入危险度的概念,利用危险度区分可跨越障碍物与不可跨越障碍物;通过2种不同的邻域,实现行人的跨越障碍物行为;建立某地震后的疏散... 为研究跨越障碍物行为对人员疏散进程的影响,建立考虑跨越障碍物行为的人员疏散元胞自动机模型。模型中引入危险度的概念,利用危险度区分可跨越障碍物与不可跨越障碍物;通过2种不同的邻域,实现行人的跨越障碍物行为;建立某地震后的疏散场景,对不同初始行人密度及跨越障碍物行人比例的疏散过程进行模拟,分析初始行人密度、跨越障碍物行为以及跨越障碍物行人比例对人员疏散过程的影响。仿真结果表明:行人跨越障碍物行为使得模拟过程更加符合实际行人面对障碍物的运动模式,消除了障碍物路口行人必须绕过障碍物引起的某些阻塞;与不存在行人跨越障碍物行为相比,初始行人密度增加对存在行人跨越障碍物行为的场景影响更小;行人在面对可跨越障碍物时,跨越障碍物行人比例越高,疏散所需时间越短。 展开更多

关键词 跨越障碍物 元胞自动机 人员疏散 仿真模拟 行人比例

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跨越障碍物水准测量方法研究 被引量：1

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作者 李雅素 刘忠阳 《森林工程》 北大核心 2001年第3期59-60,63,共3页

本文分析了跨越障碍物水准测量的主要误差来源 ,提出了减少或消除误差的几种方法 ,并经实地施测证明 ,该方法均能满足一定的精度要求 。

关键词 跨越障碍物 水淮测量 误差 林区工程设施

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考虑行人跨越障碍物能力的元胞自动机模型 被引量：6

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作者 霍非舟 李宇飞 +2 位作者 李超 马亚萍 涂文豪 《中国安全生产科学技术》 CAS CSCD 北大核心 2022年第4期211-217,共7页

为深入研究不同类型的行人跨越障碍物行为,建立改进的元胞自动机模型,利用Dijkstra算法计算静态场,根据跨越障碍物能力不同将行人分为强跨越能力、弱跨越能力和无跨越能力3类,通过调查大型商场出入口相关尺寸参数和障碍物分布情况,构建... 为深入研究不同类型的行人跨越障碍物行为,建立改进的元胞自动机模型,利用Dijkstra算法计算静态场,根据跨越障碍物能力不同将行人分为强跨越能力、弱跨越能力和无跨越能力3类,通过调查大型商场出入口相关尺寸参数和障碍物分布情况,构建商场疏散通道的疏散场景,分析可跨越障碍物的摆放方式与长度、行人密度和在障碍物可跨越条件下出口大小等因素对疏散过程的影响。研究结果表明:考虑跨越障碍物行为更符合疏散实际情况,且具有不同跨越能力的行人达到一定比例时最有利于疏散;行人密度越小,可跨越障碍物的位置对疏散影响越明显;出口在一定大小时就已经满足疏散要求,增大出口对疏散促进作用较小。 展开更多

关键词 行人疏散 元胞自动机 DIJKSTRA算法 跨越障碍物

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脑卒中患者跨越不同高度障碍物的运动学分析 被引量：3

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作者 陈娜 毛玉瑢 +1 位作者 黄东锋 李乐 《中国康复医学杂志》 CAS CSCD 北大核心 2015年第4期334-338,共5页

目的:探索脑卒中患者跨越不同高度障碍物的运动学机制。方法:将12名脑卒中患者和12名年龄相配的健康老年人分为脑卒中组和正常组,采用英国Vicon三维运动分析系统及两个力台获得两组受试者平地行走的时空参数及跨越10%,20%,30%腿长高度... 目的:探索脑卒中患者跨越不同高度障碍物的运动学机制。方法:将12名脑卒中患者和12名年龄相配的健康老年人分为脑卒中组和正常组,采用英国Vicon三维运动分析系统及两个力台获得两组受试者平地行走的时空参数及跨越10%,20%,30%腿长高度障碍物的关节角度、肢端-障碍物距离等运动学参数。结果:在跨越不同高度的障碍物时,与正常组相比,脑卒中患者骨盆左右倾斜角度增大,跟随腿膝关节屈曲角度增大,先行腿和跟随腿髋关节外展角度增加,而先行腿足跟-障碍物距离减小。结论:跨越障碍物时,脑卒中患者采用了非正常的跨越障碍物模式,增加了能量的消耗,同时摔倒风险也增加了;可以通过三维运动分析系统发现脑卒中患者异常的跨越障碍物模式,从而纠正这种异常模式,增加躯体稳定性,减少能量消耗,提高动作完成效率。 展开更多

关键词 脑卒中 跨越障碍物 三维运动分析

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一种仿乌龟的气动软体四足机器人设计与实现

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作者 吴雨昕 钟伟 +2 位作者 李露伟 邵将 顾小玉 《液压与气动》 北大核心 2025年第2期118-127,共10页

为了应对气动仿生机器人在越障和爬行等步态控制方面的挑战,设计了一种仿红耳滑龟的四足气动软体爬行机器人。该机器人包含四个两段式气动网格结构的软体驱动器,用以模拟龟腿的结构和运动。基于有限元分析对该结构参数进行了分析和优化... 为了应对气动仿生机器人在越障和爬行等步态控制方面的挑战,设计了一种仿红耳滑龟的四足气动软体爬行机器人。该机器人包含四个两段式气动网格结构的软体驱动器,用以模拟龟腿的结构和运动。基于有限元分析对该结构参数进行了分析和优化;进行了不同时序控制下的单腿性能测试;测试了软体机器人在直行爬行、转弯和面对障碍物时的运动性能。结果表明,软体机器人具有卓越的适应能力和稳定性能,直线爬行最大速度可达到50 mm/s,在刚性表面转弯可达到45(°)/s,可以跨越高度为25 mm的障碍物。其卓越的适应性和稳定性能使其在搜救、探测和检查等领域具有实际应用潜力。 展开更多

关键词 气动软体机器人 气动网格驱动器 仿龟腿结构 障碍物跨越

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基于表面肌电分析老年人负重跨障行走跌倒风险 被引量：9

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作者 王新亭 伊国富 +3 位作者 张峻霞 苏海龙 任建平 邱念 《医用生物力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第5期483-489,共7页

目的研究老年人在手部不同负重分布条件下跨越障碍物时导致跌倒风险性增加的因素,并探讨预防老年人在负重跨障时跌倒的步态策略。方法 12名老年人和12名青年人(对照组)以日常行走步速在不同负重分布方式下进行跨越障碍物和无障碍物行走... 目的研究老年人在手部不同负重分布条件下跨越障碍物时导致跌倒风险性增加的因素,并探讨预防老年人在负重跨障时跌倒的步态策略。方法 12名老年人和12名青年人(对照组)以日常行走步速在不同负重分布方式下进行跨越障碍物和无障碍物行走任务,采集股外侧肌、股直肌和股内侧肌双侧的表面肌电信号,进行平均肌电值分析对比,同时记录受试者跨越障碍时触碰障碍物的情况。结果年龄、负重及跨障因素均对老年人下肢肌肉的活动水平产生显著影响。1 152次跨障试验中共发生9次触障事件。另外,老年人和青年人在完成负重和跨障任务时右股内侧肌的肌肉贡献量最大。结论老年人在负重物均匀分布下利用腿部优势侧率先跨障的情况下跌倒的风险性最低。研究结果为系统评估老年人跌倒风险提供参考,对老年人针对性下肢运动锻炼或康复训练具有一定的指导意义。 展开更多

关键词 跨越障碍物 负重分布 表面肌电 下肢肌肉

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特高压铁塔高空作业辅助机器人攀登系统 被引量：5

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作者 唐诗洋 门永生 +2 位作者 于振 关城 许永刚 《中国电力》 CSCD 北大核心 2020年第12期177-182,共6页

高空作业是生产工作当中安全风险较大的一个环节。中国电网系统的杆塔数量庞大,高空作业过程和杆塔攀登过程中的安全问题已成为电力行业亟须解决的重点之一。针对特高压输电线路高度的杆塔攀爬问题,提出一种基于机器人辅助的加强安全防... 高空作业是生产工作当中安全风险较大的一个环节。中国电网系统的杆塔数量庞大,高空作业过程和杆塔攀登过程中的安全问题已成为电力行业亟须解决的重点之一。针对特高压输电线路高度的杆塔攀爬问题,提出一种基于机器人辅助的加强安全防护方案,并设计一种运动灵活性高、能够跨越较大障碍物的铁塔攀爬系统。通过伸缩式3足仿生蚕结构的主体结构和电磁吸附/夹持混合功能手爪满足所需求的功能。在实验室测试中,系统可以完成铁塔上的竖直攀爬、转向及横向,并在攀爬过程当中实现180 mm高和400 mm长的障碍物跨越。该攀爬系统结构非常适合于进行电力杆塔的攀爬,能够完成各项高空作业辅助工作。 展开更多

关键词 攀爬机器人 高空作业 仿生蚕结构 障碍物跨越 高空救援

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