| 主权项 |
一种穿戴式人马动作监测方法，其特征在于，所述穿戴式人马动作监测方法包括：步骤100，分别在人体头部、颈部、骨盆、双脚以及马匹骨盆位置安装传感器节点；步骤200，利用所述传感器节点，采集人马相互作用过程中的运动数据，并把采集到的所述运动数据发送到监控服务器，其中，所述运动数据包括人马相互作用过程中，人体和马匹在三维空间中的加速度信号和角速度信号；步骤300，利用所述监控服务器，对采集到的所述运动数据进行以下子步骤中的一步或多步数据处理：步骤301，根据安装在人体骨盆和马匹骨盆位置的传感器节点采集到的运动数据，计算人体和马匹在垂直方向上加速度信号的互功率谱，通过公式R＝P<sub>maxref</sub>/P<sub>max</sub>获得互功率谱第一峰值和第二峰值的幅值之比，并将获得的互功率谱第一峰值和第二峰值的幅值之比作为第一处理结果，其中，P<sub>maxref</sub>表示第一峰值对应的互功率谱幅值，P<sub>max</sub>表示第二峰值对应的互功率谱幅值；步骤302，利用安装在人体骨盆和马匹骨盆位置的传感器节点采集到的运动数据，通过公式<maths num="0001" id="cmaths0001"><math><![CDATA[<mfenced open='{' close=''><mtable><mtr><mtd><msub><mi>m</mi><mi>r</mi></msub><msub><mover><mi>x</mi><mrow><mo>·</mo><mo>·</mo></mrow></mover><mi>r</mi></msub><mo>=</mo><mi>k</mi><mrow><mo>(</mo><msub><mi>x</mi><mi>r</mi></msub><mo>-</mo><msub><mi>x</mi><mi>h</mi></msub><mo>)</mo></mrow><mo>-</mo><mi>b</mi><mrow><mo>(</mo><msub><mover><mi>x</mi><mo>·</mo></mover><mi>r</mi></msub><mo>-</mo><msub><mover><mi>x</mi><mo>·</mo></mover><mi>h</mi></msub><mo>)</mo></mrow><mo>+</mo><msub><mi>F</mi><mi>r</mi></msub></mtd></mtr><mtr><mtd><msub><mi>m</mi><mi>h</mi></msub><msub><mover><mi>x</mi><mrow><mo>·</mo><mo>·</mo></mrow></mover><mi>h</mi></msub><mo>=</mo><mi>k</mi><mrow><mo>(</mo><msub><mi>x</mi><mi>r</mi></msub><mo>-</mo><msub><mi>x</mi><mi>h</mi></msub><mo>)</mo></mrow><mo>+</mo><mi>b</mi><mrow><mo>(</mo><msub><mover><mi>x</mi><mo>·</mo></mover><mi>r</mi></msub><mo>-</mo><msub><mover><mi>x</mi><mo>·</mo></mover><mi>h</mi></msub><mo>)</mo></mrow><mo>+</mo><msub><mi>F</mi><mi>h</mi></msub><mo>-</mo><msub><mi>F</mi><mi>r</mi></msub></mtd></mtr></mtable></mfenced>]]></math><img file="FDA0000654049720000011.GIF" wi="792" he="162" /></maths>获得人马相互作用过程中人对马施加的作用力和马对地面施加的作用力，得到的人对马施加的作用力和马对地面施加的作用力作为第二处理结果，其中，k为弹簧的弹性系数，b为阻尼器的阻尼系数，m<sub>r</sub>和m<sub>h</sub>分别是人和马的质量，F<sub>r</sub>为人对马在垂直方向施加的作用力，F<sub>h</sub>为马对地面在垂直方向施加的作用力，x<sub>r</sub>为人体骨盆的位移，x<sub>h</sub>为马匹骨盆的位移，<img file="FDA0000654049720000012.GIF" wi="53" he="75" />为人体骨盆的速度，<img file="FDA0000654049720000013.GIF" wi="64" he="82" />为马匹骨盆的速度，<img file="FDA0000654049720000014.GIF" wi="58" he="71" />为人体骨盆的加速度，<img file="FDA0000654049720000015.GIF" wi="62" he="74" />为马匹骨盆的加速度，通过最小二乘法拟合系统参数，使得<img file="FDA0000654049720000016.GIF" wi="48" he="73" />的估计值<img file="FDA0000654049720000017.GIF" wi="46" he="83" />逼近a<sub>r</sub>，<img file="FDA0000654049720000018.GIF" wi="59" he="76" />的估计值<img file="FDA0000654049720000019.GIF" wi="54" he="85" />逼近a<sub>h</sub>，其中a<sub>r</sub>和a<sub>h</sub>分别是人和马在垂直方向的加速度；步骤303，利用安装在人体头部、颈部、骨盆和双脚位置的传感器节点采集的运动数据，分别获得各传感器节点中传感器坐标系与参考坐标系之间的夹角，进而获得各传感器节点之间的夹角；根据获得的各传感器节点之间的夹角，将各传感器节点连接起来，并将各传感器节点之间的连线投影到人体的冠状面和矢状面内，分别在冠状面和矢状面内将传感器节点之间的投影连线与标准直线进行对比，获得人体的静态坐姿与标准坐姿的偏差，将获得的所述偏差作为第三处理结果；步骤304，利用安装在人体骨盆和马匹骨盆位置的传感器节点采集的运动数据，分别获得人体骨盆和马匹骨盆在矢状面、冠状面和横断面上的角度变化曲线，并利用离散Fréchet距离来分别获得每个面上的人体骨盆和马匹骨盆的角度变化曲线的相似性，将获得的所述相似性作为第四处理结果；步骤400，将所述第一处理结果、所述第二处理结果、所述第三处理结果以及所述第四处理结果保存在现场的监控中心或发送到远程的监控中心。 |
