6步态分析(1)

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步态分析

步态分析

· ¹ Ö × ¬ Ê Î ´ Å ¬× µ © Ç Å ½ Æ Õ Å ¬× µ ¨ È á ¬¬ µ Å ¬× µ á ¬Ä Å ô º × µ æ à ý ¸ È ¶ Å õ ü Ç ý ¸ È ¶ ³ ªü Ç Ú Ä ª « à Í ª « á ¬ú · ë À × µ Þ Î á ¬ú · ë À × µ á ¬¹ Ö ò º © Ç Å ½ Æ Õ Ï Í × µ Ô ¶ ­ ² © Ç Å ½ Æ Õ Ú õ ð Æ ý ¸ È ¶ ì É ¸ Õ ¨ £ Ï É Ì Ç ¦ £ ì É ¸ Õ º ² â ³ Ö « ý ¸ È ¶ ü Ç ú Ç Ð ³ × Ö ´ «¥ Ó
站立时的生物力学
踝关节的背屈力矩被
踝跖屈肌力矩相对抗
安静时需不停活动的
下肢肌肉是踝跖屈肌
双脚站立时,足底力的分布
重心指所有重力集中
于此的一个假设点 正常人体处于解剖位 时在S2前面 重心的垂直位移比水 平位移更影响能效
步行是平滑、毫不费力的移动
正常人群,步行速度80米/
步态分析
菏泽家政职业学院

正常步态
步行周期
指行走过程中一侧足跟着地至该侧足跟再次着地的过程
站立相 (stance phase)
步行周期中从足跟着地到足趾离地
的过程。约占60%GC。其中包含 两个双支撑期和一个单支撑期。
步行周期
双支撑
(double support)
行走中双脚与地面同时接触的时 期。以秒为计时单位,或步行周期 百分比表示(各占10%GC,共20% GC)。
踝关节:15°跖屈-10°背屈
足跟离地(站立末期)
骨盆 :5°后旋 髋关节:0°- 10°过伸展 膝关节:0° 踝关节:10°背屈-0° 趾关节:0°- 10°过伸展

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• (三)髂腰肌
为髋关节屈肌。髋关节于足跟离地至足趾 离地期间伸展角度达到峰值(10度~15度)。 为对抗髋关节伸展,从站立相中期开始至 足趾离地前,髂腰肌离心性收缩。最终使 髋关节从站立相末期由伸展转为屈曲。髂 腰肌第二次收缩活动始于迈步相初期,使 髋关节屈曲,以保证下肢向前摆动。
• (四)股四头肌
• 站立相约占步行周期的60%,迈步相约
占其中的40%。站立相与迈步相的时间比 例与步行速度有关,随着步行速度的加快, 迈步相时间相应延长而站立相时间缩短。
三 时空参数
• (一)步频与步速

1 步频 单位时间内行走的步数称为步频,以步数
/分表示。正常人平均自然步频约为95~125步/分左右。

• 1.步长 行走时左右足跟或足尖先后着地
时两点间的纵向直线距离称为步长,以厘 米为单位表示。步长与身高成正比,即身 材越短,步长越短。正常人为约为50~80厘 米。
• 2.跨步长 跨步长指同一侧足跟前后连续两
次着地点间的纵向直线距离,相当于左右 两个步长相加,约为100~160厘米。
(三)步宽与足偏角
• (六)胫前肌
为踝关节背屈肌。足跟着地时,胫前肌离 心性收缩以控制踝关节跖屈度,防止在足 放平时出现足前部拍击地面的情况。足趾 离地时,胫前肌收缩,再次控制或减少此 时踝关节的跖屈度,保证足跖在迈步相能 够离开地面,使足廓清动作顺利完成。
• (七)小腿三头肌
包括腓肠肌和比目鱼肌,其中腓肠肌为双 关节肌,起于股骨内、外侧髁,以跟腱止 于跟结节。主要作用为踝关节跖屈。踝关 节负重且固定时,腓肠肌收缩可以牵拉股 骨下端和胫骨上端向后,使膝关节被动伸 直。作为踝关节跖屈肌,在足跟离地时的 蹬离动作中,腓肠肌的向心性收缩达到高 峰,产生爆发性的踝关节跖屈,从而将身 体重心有力地向上向前推进

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支撑前期:足跟着地,髋关节屈曲,膝关节伸直,踝关节中立位,地面反 应力位于髋关节的前面。

支撑初期:从足跟着地到全足着地,髋关节进行向心性收 缩以克服屈髋,屈膝20°,地面反应力位于踝关节后方。

支撑中期:髋关节逐渐由屈曲过渡到伸直,地面反应力通 过髋关节以消除髋伸肌的收缩,膝关节的地面反应力由后 方转移到前方,股四头肌由被动离心性收缩变为主动向心 性收缩。

定量分析法: 一、运动学分析:1.步态距离参数的测量 2.步态时间参数的测量 通过直接测量(电子关节角度计)与成像测量技术(多次 曝光照片、电视摄像等)分析关节运动角度。
行走能力的评定




功能独立性测量评分采用7分制,最高7分,最低1分,具 体如下: 7分:完全独立,不使用辅助设备或用具,在合理的时间 内至少能安全的步行50m,不用轮椅。 6分:有条件的独立,步行者可以独立步行50m,但需要使 用辅助器具,如下肢矫形器、假肢。可上行30°的斜坡, 能在地毯上操作轮椅,能通过门槛。 5分:可以步行50m,但需要他人监护、提示及做行走前的 准备。患者不能独立步行50m,在没有他人帮助或辅助器 械的情况下可以步行17m,达到室内生活的功能水平。

4.足偏角:在行走时人体前进的方向与足的长轴所形成的 夹角称为足角,如图IV,健全人约为6.75°。
5.步频:指行走中每分钟迈出的步数称为步频,又称 步调,双人并肩行走时,一般是短腿者步频大于长 腿者,通常用steps/min表示。 6.步速:行走时单位时间内在行进的方向上整体移动 的直线距离称为步速,即行走速度,通常用m/min 分钟表示。

支撑末期,躯干由中立位变为前倾位,髋关节的地面反应 力在其后方,被动型的产生伸髋,当足跟离地时踝关节前 方的地面反应力产生的踝背屈力矩诱发踝跖屈。

正常人体步态分析

正常人体步态分析
第一节第一节正常人体步态正常人体步态一基本概念一基本概念二正常步态的一般特征二正常步态的一般特征三步态周期中下肢关节的三步态周期中下肢关节的运动运动四步态周期中地面反力对四步态周期中地面反力对下肢关节的作用下肢关节的作用五步态周期中的肌肉活动五步态周期中的肌肉活动六步态观察方法六步态观察方法一基本概念一基本概念11


从脚跟着地到足趾离地的时期,称为支撑期(站立期)。该时 期约占整个步态周期60%时间。在此时间内,足完成了从跟着 地到趾离地整个动作,经历了跟着地、足平放(地面)、跟离 地、趾离地几个时间点。 根据这几个时间点,站立期又可细分为以下几个时期:
站立期又可细分为以下几个时期;

站立早期:跟着地到全足放平时期。在此时期,足底吸收 地面的冲击,井开始承重。也称缓冲期。该时期为步态周 期的0-15%的时间段。 站立中期:全足放平到跟离地时期。在此时期,身体体全 部体重转移到支撑足。该时期为步态周期的 15-30%的时 间段。 蹬离期(站立末期):距离地到趾离地时期。此间,身体 重量逐步向对侧转移,并产生蹬地动作,推动身体向前。 该时期为步态周期的30-60%的时间段。
第五章正常人体步态分析
第一节 正常人体步态 一、基本概念 二、正常步态的一般特征 三、步态周期中下肢关节的 运动 四、步态周期中地面反力对 下肢关节的作用 五、步态周期中的肌肉活动 六、步态观察方法
第一节 正常人体步态
一、基本概念
1.重心 — 含义:人体受到重力 的合力点。身体的重量 集中于该点。 — 位置:人体重心位于 骨盆中间,约在第一骶 椎的前缘。 — 注意:人体重心位置 与身体姿势有关,与各 环节的重量分布有关。
2.常见的异常步态
髋外展???
鸭步!!!
提髋。。。

步态分析ppt演示课件

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揭示肌肉的电生理活动与步态的关系。
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sEMG(表面肌电图)
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髋关节(hip)
• 髋伸肌:臀大肌、腘绳肌
• 髋屈肌:髂肌、腰大肌(髂腰肌)
• 髋外展肌:臀中、小肌、梨状肌、
• 髋内收肌群:耻骨肌、长/短收肌、大收肌
• 髋内旋肌:阔筋膜、臀小肌、臀中肌前部
• 髋外旋肌:臀中肌、臀大肌后部,梨状肌、 闭孔内肌
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当摆动腿向前迈步时, 骨盆向前及向对侧发生 一定的旋转,正常约5°
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正常步行周期中骨盆和下肢各关节 角度的变化
关节运动角度
步行周期 骨盆 首次着地 承重反应 站立中期 足跟离地 足趾离地 5°旋前 5°旋前 中立位 5 °旋后 5 °旋后 髋关节 30 °屈曲 30 °屈曲 30 °屈曲 ~0 ° 0 °~10 °过度伸展 10 °过度伸展~0 ° 膝关节 0° 0 °~15 °屈曲 15 °~5 °屈曲 5 °屈曲 5 °~35 °屈曲 踝关节 0° 0 °~15 ° 15 °跖屈~10 °背屈 10 °背屈~0 ° 0 °~20 °跖屈
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观察法
• 一般采用自然步态,即最省力的步行姿态。观察包括前 面观、侧面观和后面观。需要注意全身姿势,包括步行 节律、稳定性、流畅性、对称性、重心偏移、手臂摆动 、诸关节姿态与角度、患者神态与表情、辅助装置(矫形 器、助行器)的作用等。 • 在自然步态观察的基础上,可以要求患者加快步速减少 足接触面(踮足或足跟步行)或步宽(两足沿中线步行 ),以凸现异常;也可以通过增大接触面或给予支撑( 足矫形垫或矫形器),以改善异常,从而协助评估。
• 股直肌、缝匠肌也参与屈髋活动

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(4)足角 指贯穿整个足底的中心线与前进方向所形成的夹角。
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LOREM IPSUM DOLOR
(5)步频 单位时间内行走的步数称为步频,成人约110~120步/分,快步可到140步分。
(6)步行速度 单位时间内行走的距离称为步行速度。
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(二)步行周期
指人在行走时,从一侧足跟着地起到该侧足跟再次着地为止所用的时间称为 ------步行周 期。
必要的依据 评定康复治疗的效果
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一、基础知识
(一)自然步态 1、步行的基本功能: 从某一地方安全、有效地移动到另一地方。 2、自然步态的要点:
合理的步长、步宽、步频。 上身姿势稳定。 最佳能量消耗或最省力的步行态。
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3、生物力学因素:
具备控制肢体向前运动的肌力; 支撑相有合理的肌力及髋、膝、踝角度 摆动相有足够的推动力、合理的足接触地面的姿势控制。
触时称“双支撑期”
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2、分期
1、站立相 包括:首次着地
承重反应 站立中期 站立末期 迈步前期
2、迈步相 包括:迈步初期
迈步中期 迈步末期
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1、站立相包括
首次着地 足跟或足底的其它部位接触地面的瞬间,站立相的起始点。 承重反应 一侧足跟着地后到对侧下肢离地时。 站立中期 从对侧下肢离地到躯干位于该侧(支撑)腿正上方时。 站立末期 从站立中期到对侧下肢足跟着地时。 迈步前期 从对侧下肢足跟着地到支撑腿离地之前。
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4、常用的术语
正常步行必须完成三个过程:支持体重,单腿支撑,摆动腿迈步。 步态分析中常用的基本参数包括步长、步幅、步频、步速、步行周期、步行时相,

步态分析 (1)

步态分析 (1)

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阶段,指足跟或足底 的其他部位第一次与地面接触的瞬间。


发生在步行周期的0-10%
此阶段为第一个双支撑期。
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阶段2负荷反应期
• 即首次触地之后重心由足跟向全足转移 的过程。此时,支撑腿在支撑相过程中 膝关节达到最大屈曲角度15°的时期, 标志着支撑腿有效地承受了体重。此时 人体重心位臵处于行走时的最低点。 • 足跟着地与前脚掌着地同时发生时,则 足放平时间等于足跟着地时间。 • 若有足下垂、足内翻、足外翻等,足跟 不能着地,会造成支撑相异常。
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阶段5迈步前期
• 指支撑腿足趾离地之前的一段时间。
• 此阶段体重向对侧下肢转移,对侧下肢足 跟着地,为第二个双支撑期,约为步行周 期的50%-60% 。
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阶段6迈步初期
• 从支撑腿离地至该腿膝关节达到最大屈曲, 主要的动作为足廓清(clearance)和屈髋带动 屈膝,加速肢体前向摆动,发生在步行周 期的60%~70%。 • 此阶段主要目的是使足底离开地面以确保 下肢向前摆动时足趾不为地面所绊
阶段3站立中期
• 指支撑相中间阶段的时间。此时支撑足全 部着地,对侧足处于摆动相,是唯一单足 支撑全部重力的时相,正常步速时发生在 步行周期的15%~40%。 • 此时重心位于支撑面正上方
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阶段4站立末期
• 指下肢主动加速蹬离的时间,开始于足跟抬起, 结束于足趾离地,约为步行周期的40%~50%
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三、常见异常步态
• 常见步态异常现象 • 外周神经损伤导致的异常步态 • 中枢神经疾病常见的异常步态
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(一)常见步态异常现象
• 1、足内翻:上运动神经元受损,常合并足 下垂和足趾卷屈。足前外侧缘触地,承重 部位疼痛,踝关节不稳,影响全身平衡。 • 2、足外翻:骨骼发育尚未成熟的儿童或年 轻患者(脑瘫)。足内侧触地,可有足趾 屈曲畸形。可导致舟骨部位胼胝生成和足 内侧疼痛。踝背屈受限。

步态分析

步态分析

步态分析1:在康复医疗中对人体步行功能作客观、定量的评定称为步态分析。

步态分析是康复评定的重要组成部分。

进行步态分析,可以揭示肢体有无残疾、确定步态异常的性质和程度,为进行行走功能评定和矫治异常步态提供必要的依据。

通过步态分析和检查,也有助于下肢神经肌肉、关节疾患的诊断、观察康复医疗措施的效果。

一、正常步行周期正常行走时,从一侧腿迈步向前、足跟着地开始到该腿足跟重新着地为止的时期为一个步行周期。

每一个步行周期都要经历站立相(stance phase)和摆动相(swing phase)两个阶段。

1. 站立相:占整个步行周期的60%左右,它又分为几个阶段:⑴全足放平、足跟着地(0%-15%)⑵足跟离地(至30%处)⑶屈髋、屈膝(从30%-45%处)⑷足趾离地(至60%处)2. 摆动期:占整个步行周期的40%,包括:⑴足趾离开地面⑵足背屈足趾悬空加速摆动⑶腿摆动减速由于行走时一腿足趾离地之前,另一腿足跟已经着地,因此存在双足同时接触地面的瞬间,称为双腿支撑期,该期在每个步行周期中出现两次,每次约占整个周期的11%左右。

二、正确步行的姿态1. 躯干必须保持正直,不向左右歪和前后仰。

2. 髋关节只作伸屈运动,不作外展内收。

3. 足尖指向前方,重力由足跟转移到足趾。

4. 当身体重心落在一腿时,该腿膝关节必须完全伸直,当重心转移到另一腿时,膝关节屈曲。

5. 步幅均匀,两腿距离大致相等。

6. 步速中等、规律,一般速度时,每分钟约走80-100步。

正确的步态主要靠骨骼结构和各部分肌肉紧张度来维持。

中枢神经系统功能在其中起着相当重要的作用。

当骨骼、肌肉或神经病损时,步态就发生异常。

三、步态分析的方法在全面客观地进行步态分析的时候,首先要注意运动的平衡性和对称性。

步态分析一般分为临床观察法和定量分析法两种。

㈠临床观察法包括:1. 目测法:由医务人员通过目测,观察病人行走过程,然后根据一定观察项目逐项评价的结果,作出步态分析结论。

步态观察分析表

步态观察分析表

步态观察分析表(1)观察项目负重单腿支撑摆动期向前迈进首次着地承重反应站立中期站立末期迈步前期迈步初期迈步中期迈步末期躯干前屈后伸侧弯(左|右)旋后旋前骨盆一侧抬高后倾前倾旋前不足旋后不足过度旋前过度旋后同侧下降对侧下降髋关节屈曲受限消失过度伸展不充分后撤外旋内旋内收外展、步态观察分析表(2)观察项目负重单腿支撑摆动期向前迈进首次着地承重反应站立中期站立末期迈步前期迈步初期迈步中期迈步末期膝关节屈曲受限消失过度伸展不充分不稳定过伸展膝反张内翻外翻对侧膝过度屈曲踝关节前脚掌着地全脚掌着地足拍击地面过度跖曲过度背曲内翻外翻足跟离地无足跟离地足趾或前脚掌拖地对侧前脚掌踮起足趾过度伸展(上翘)伸展不充分过度屈曲步态目测观察表的内容:该表(见下图)横向栏目为步态周期的各个分期,纵向栏目按躯干、骨盆、髋、膝、踝及足趾的顺序,将 47 种异常表现依次列出,表中深蓝色格子表示与步行周期相对应的关节运动情况,无需观察。

空白格和黄色格则表示要对这一时间里是否存在某种异常运动进行观察和记录。

其中空白格的内容需要重点观察,在有异常存在的格中打上勾,例如踝关节内翻,在迈步相甚至负重期存在并无大碍,但对于单支撑期来说十分不利,因此,踝关节内翻使单支撑腿的站立面不稳定,很容易摔倒,因此在有关踝关节运动的目测观察中,应当重点审视在单支撑期有无踝关节内翻的情况。

再者由于前脚掌着地的方式,会影响完成负重反应,所以在首次着地期应重点观察足首次着地的方式,从评定表前脚掌着地一栏中可见,只在首次着地期有一个空白格,提示了检查者应观察的重点。

观察顺序:由远端至近端,即从足踝关节观察开始,依次评定膝关节、髋关节、骨盆及躯干。

在评定每一个部位时,应按步行周期中每一个环节发生的顺序进行仔细观察,将首次着地作为评定的起点。

先观察矢状面,再从冠状面观察患者的行走特征。

步态分析

步态分析
(4)摆动相有足够的推进力、充分的下肢地面廓清 和合理的足触地姿势控制。
步态分析用术语及基本概念
步行周期 人在行走时,从一侧足跟着地 起到该侧足跟再次着地为止所用的时间被 称为一个步行周期。
在一个步行周期中,每一侧下肢都要经历 一个与地面接触并负重的支撑相及离地腾 空向前挪动的摆动相。
步行周期
2、中期(mid stance):支撑足全部着地,对侧
足处于摆动相,是惟一单足支撑全部重力的时相。 正常步速时大约为步行周期的38%一40%。主要 功能是保持膝关节稳定,控制胫骨前向惯性运动, 为下肢向前推进做准备。参与的肌肉主要为腓肠 肌和比目鱼肌。下肢承重力小于体重或身体不稳 定时此期缩短,以将重心迅速转移到另一足,保 持身体平衡。
3、末期(terminal stance):指下肢主动加速
蹬离(push off)的阶段,开始于足跟抬起,结束 于足离地,约为步行周期的10%一12%。此阶段 身体重心向对侧下肢转移,又称为摆动前期。在 缓慢步行时可以没有蹬离,而只是足趾离开地面, 称之为足趾离地(toe off)。踝关节保持趾屈,髋 关节主动屈曲,参与的肌肉为腓肠肌和比目鱼肌 (等长收缩)、股四头肌和髂腰肌(向心性收缩)。
(七)共济失调步态
小脑功能障碍时,患者行走时不能走直线, 呈曲线或Z形前进,两上肢外展以保持平衡。 因步行摇晃不稳,状如醉汉,故又称酩酊 或醉汉步态。
(八)剪刀步态
由于髋关节内收肌痉挛,行走时摆动相下 肢向前内侧迈出,双膝内侧常互相碰撞, 下肢呈交叉状态步行,交叉严重时步行困 难,是痉挛性脑性瘫痪的典型步态。
正常的步态有赖于中枢神经系统以及骨骼肌肉系 统的正常、协调工作,当中枢神经系统的损害(如 脑卒中,儿童脑性瘫痪,神经骨骼肌肉系统损伤 或病变如外周神经损伤、截肢,以及退行性病变 等)出现时,就可能影响其行走功能。

常见步态及其原因分析

常见步态及其原因分析

常见步态及其原因分析步态是人体行走时身体的姿势和动作,包括脚的着地方式、支撑期、摆动期等。

常见的步态有正常步态、跛行、瘸行等,每种步态都可以通过观察和分析来推断患者的疾病或损伤。

以下是对常见步态及其原因的分析。

一、正常步态正常步态是人体正常行走时的姿势和动作,包括站立位、初步起步、支撑期、摆动期和停止等。

一般来说,正常步态的特征是身体平衡、步伐稳定、脚部接触地面的能力良好。

二、跛行跛行是由于下肢某一部位受伤或功能障碍造成的步态异常。

常见的跛行类型有跛行、单腿跛行和双腿跛行。

1. 跛行跛行是一种由于下肢行走功能障碍而出现的步态异常。

跛行的原因有许多,常见的原因包括下肢骨折、髋关节疾病、脊髓损伤等。

跛行的表现为步态不稳、行走时较长的时间花在支撑期上,另一条腿在摆动期时有明显抬高,并且行走时常常有疼痛感。

2. 单腿跛行单腿跛行是由于一侧下肢功能障碍造成的步态异常。

原因常见于腿部骨折、关节炎、脚踝损伤等。

单腿跛行的表现为一个腿在行走时无法正常承重,走路时会产生明显的摇晃感,而另一条腿则需用力抬高。

3. 双腿跛行双腿跛行是由于两侧下肢功能障碍造成的步态异常。

导致双腿跛行的原因有多种,如双下肢麻痹、肌无力等。

双腿跛行的表现为行走时脚踝无法灵活前后活动,步子比较短小,步态不稳定。

三、瘸行瘸行是由于躯干或上肢功能障碍造成的步态异常。

常见的瘸行类型有躯干瘸行、手指瘸行等。

1. 躯干瘸行躯干瘸行是由于躯干功能障碍导致行走时出现的步态异常。

躯干瘸行的原因多为中枢神经系统疾病或损伤,如脑卒中、脊柱骨折等。

躯干瘸行的表现为行走时上半身微微向一侧倾斜,步态异常。

2. 手指瘸行手指瘸行是由于手指功能障碍造成的步态异常。

手指瘸行的原因常见于手指骨折、关节炎等。

手指瘸行的表现为行走时手指无法正常弯曲或伸直,导致手部姿势异常。

步态异常可以通过观察和分析来推断患者的疾病或损伤,有助于医生对病情的判断和诊断。

因此,对步态异常的分析和研究对于医学领域具有重要的意义。

六足机器人的步态分析与实现——1

六足机器人的步态分析与实现——1

六足机器人的步态分析与实现——1六足机器人的步态分析与实现——1步态是指机器人在运动中的腿部动作序列和时序,能够决定机器人的移动效果和稳定性。

六足机器人的步态有多种类型,例如三角步态、波浪步态和平行步态等,每种步态都有其优势和适应环境的特点。

下面将以三角步态为例,探讨六足机器人的步态分析与实现。

三角步态是一种相对简单且稳定的步态,通过两组对角线的腿部交替运动实现机器人的平稳移动。

其中,每组对角线的腿部依次为前左、中右和后左腿以及前右、中左和后右腿。

三角步态通常有两个阶段,即支撑阶段和摆动阶段。

在支撑阶段中,对角线的前两条腿同时着地,提供支撑力,使机器人保持平衡。

在此同时,后两条腿离地并进行摆动准备。

支撑阶段的关键是保持机器人的平衡,可以通过传感器实时检测机器人的倾斜角度,并通过调整腿部摆动幅度来保持平衡。

在摆动阶段中,先离地的两条腿进行前摆,后两条腿进行后摆,以便于整个机器人向前移动。

在摆动阶段,需要考虑腿部运动的坡度、步幅和频率等参数,以实现稳定的步态和高效的移动。

摆动阶段的关键是合理分配腿部的移动,以保证机器人的稳定和平滑的前进。

为了实现六足机器人的步态,需要通过控制系统和传感系统来实现腿部的运动控制和平衡调整。

控制系统可以使用反馈控制算法,通过传感器获取机器人的姿态信息,并进行实时的运动控制。

传感系统可以使用力传感器、陀螺仪和加速度计等传感器,实时监测机器人的姿态和环境信息。

另外,六足机器人的步态实现还需要考虑到各腿之间的协调和同步。

可以通过通信模块实现腿部之间的信息传递和协调,以确保六足机器人在运动中的平衡和稳定。

总结来说,六足机器人的步态分析与实现是一个复杂而关键的过程。

需要考虑到机器人的稳定性、效率和灵活性,选择合适的步态类型,并且通过控制系统和传感系统实现腿部的运动控制和平衡调整。

通过合理的步态设计和实现,可以使六足机器人在各种环境中实现平稳、高效的移动。

临床步态分析

临床步态分析

临床步态分析(一)步行是躯干和肢体共同参与的有节律的活动。

步行时躯干肌和肢体屈伸肌群交替协调收缩,带动各关节活动并产生能量,并伴有骨盆旋转、重心转移及动、位能转换等。

上肢也对协调运动、平衡、迈步等起作用。

因此,步行是一个精确而复杂的运动过程。

一、概述步态分析是康复医学评定中的重要内容。

康复医生掌握和了解步态分析的方法,以及临床常见的异常步态,对于制定康复治疗计划具有极大的帮助。

二、影响行走功能的因素(一)行走功能与步态行走:双下肢交替、对称、有节律的运动。

这种运动使身体得以在空间移动,它是人类生活中最基本的动作之一。

步态:行走时所表现的姿态或行走模式。

大量研究成果证实,可以通过分析一个人的步态特征,来识别和区别不同的个体,从而为识别罪犯研究提供了科学证据。

行走不是与生俱来的能力,而是婴儿在出生后随着中枢神经系统的正常发育而逐渐建立起来的。

上面几张图片表示一个婴儿出生后,运动功能发育过程。

第 1 张图表示婴儿在 3 个月的时候可以抬头,可以做腹支撑。

第 2 张图表示7 、8 个月时,婴儿可以肘支撑。

第3 张图表示8 、9 个月时,婴儿可膝手位支撑开始爬行。

到10 ~12个月时,婴儿可以站立。

1岁时开始学会走路,但需要其它人扶。

许多脊髓水平的运动模式,出生后在婴儿时期很快消失,而牵张反射、姿势反射等就成为运动功能,尤其是步行能力的基础。

影响行走能力的因素有哪些?影响行走能力的因素包括三个方面:( 1 )神经系统的精确控制( 2 )肌肉和关节的活动( 3 )躯干肌协调运动。

(见右图)神经系统的精确控制指肌肉随意运动支配起源于大脑皮质中央前回,通过皮质脑干束和皮质脊髓束,到达脊髓的前角,支配随意肌运动。

此外锥体外系结构,如纹状体、红核、黑质等对脊髓、脑干、小脑和大脑的运动反馈环路也起调整作用,这些结构与锥体束有着密切联系,并直接影响脊髓活动。

前庭小脑系统通过复杂的调节和反馈机制,维持肌张力,协调平衡,使人体能够完成许多技巧性运动。

步态分析完整版

步态分析完整版

步态分析完整版步态分析是研究人类行走过程中身体各部位运动规律和协调性的科学方法。

它通过观察和分析人的行走姿态,评估人的运动功能,帮助医生、康复师和运动教练制定个性化的治疗方案和训练计划。

本完整版文档将详细介绍步态分析的基本概念、方法、应用以及最新研究成果。

一、基本概念1. 步态周期:行走过程中,从一侧脚跟触地到下一次该脚跟触地的整个过程,称为一个步态周期。

一个完整的步态周期可以分为两个阶段:支撑相和摆动相。

2. 支撑相:指脚与地面接触的时间段,占整个步态周期的60%左右。

在这个阶段,身体的重心从一侧脚转移到另一侧脚。

3. 摆动相:指脚离开地面向前摆动的阶段,占整个步态周期的40%左右。

在这个阶段,身体的重心向前移动。

4. 步态参数:包括步长、步频、步宽、步速等。

这些参数可以反映一个人的行走能力和运动状态。

二、步态分析方法1. 观察法:通过肉眼观察行走过程中的姿态和动作,评估步态的异常情况。

这种方法简单易行,但主观性强,误差较大。

2. 动态足迹分析:通过测量行走过程中脚与地面接触的痕迹,分析步态的稳定性和协调性。

这种方法可以提供较为客观的数据,但无法观察整个行走过程。

3. 三维运动捕捉技术:利用多个摄像头捕捉行走过程中身体各部位的运动轨迹,三维模型,进行详细分析。

这种方法可以提供最全面、最精确的数据,但成本较高,技术要求较高。

4. 动力分析:通过测量行走过程中地面反作用力和关节力矩,分析步态的动力学特征。

这种方法可以深入了解行走过程中的能量消耗和肌肉活动,但需要专业的设备和技术支持。

三、步态分析应用步态分析在临床医学、康复医学、运动训练等领域具有广泛的应用价值。

例如:1. 诊断神经系统疾病:通过步态分析,可以早期发现帕金森病、脊髓损伤等神经系统疾病,为治疗提供依据。

2. 评估康复效果:在康复训练过程中,通过步态分析,可以实时监测患者的行走能力变化,评估康复效果,调整训练方案。

3. 优化运动训练:对于运动员和健身爱好者,步态分析可以帮助发现行走过程中的不足,制定针对性的训练计划,提高运动表现。

步态分析ppt课件

步态分析ppt课件
性疾病有关,如关节炎或腰椎疾病。
案例三
总结词
身体功能障碍
详细描述
该残疾人在行走过程中存在明显的步态异常,如一瘸一 拐或摇摆不稳等,这些问题可能与身体功能障碍有关, 如肌肉萎缩或神经损伤。
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其他疾病
如糖尿病、甲状腺功能亢进等 ,也可能影响步态。
常见步态问题类型
蹒跚步态
走路时左右摇摆,常见 于神经系统疾病。
剪刀步态
双腿僵硬,交叉向前移 动,常见于脑瘫患儿。
痉挛性步态
步伐小而快,足部呈划 圈样移动,常见于帕金
森病。
拖腿步态
足部下垂,步伐缓慢, 常见于下肢肌肉或关节
疾病。
步态问题对人体的影响
步态周期与阶段
步态周期定义
步态周期是指行人在一个步行循环中完成一个完整的步态过 程所需的时间。一个步态周期可分为支撑相和摆动相两个阶 段。
支撑相与摆动相
支撑相是指行走过程中,足部与地面接触的阶段,主要负责 承受体重和推动身体前进。摆动相则是指足部离开地面的阶 段,主要负责平衡和加速。
03
步态分析方法
观察法
总结词
直接观察法是一种简单易行的步态分析方法,通过观察者的肉眼观察,对被观察者的步态进行初步评 估。
详细描述
观察法通常用于初步判断步态是否异常,如观察行走过程中是否存在姿势异常、步长和步频是否正常 等。这种方法虽然简单,但对于一些明显的步态问题,如蹒跚步态、剪刀步态等,观察法可以提供快 速的初步判断。
06
案例分析
案例一:某运动员的步态问题分析
总结词:运动损伤
详细描述:该运动员在训练和比赛中经常出现膝盖疼痛和脚踝扭伤的问题,通过步态分析发现其步态存在异常,如足部外翻 和膝盖内扣等,这些问题可能导致运动损伤。
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矫正方法
①胫前肌肌力训练;坐位、站位勾脚尖练习,根 据患者情况,脚背上可放置沙袋以抗阻训练。 ②对足下垂严重的患者有条件的可给以踝足矫形 器(AFO) ③对中枢性损伤所致的足下垂及合并有足内翻的 患者,除上述训练外,可配合站斜板牵伸小腿三 头肌及胫后肌、功能性电刺激(FES),以抑制 小腿三头肌张力,提高胫前肌的肌力和运动控制 能力。 对因局部小腿三头肌张力过高的患者,有条件的 可行局部肌肉神经阻滞,以帮助缓解痉挛。
承重反应
指首次触地之后重心由足跟向全足转移的 过程,骨盆运动在此期间趋向稳定。 参与的肌肉包括股四头肌、臀中肌、腓肠 肌。 支撑足首次触地及承重反应期相当于对侧 足的减重反应和足离地。由于此时双足均 在地面,又称之为双支撑相。
中期
支撑足全部着地,对侧足处于摆动相,是 唯一单足支撑全部重力的时相,约占步态 周期的40%。 参与的肌肉主要为腓肠肌和比目鱼肌。 下肢承重力小于体重或身体不稳定时此期 缩短,以将重心迅速转移到另一足,保持 身体平衡。
矫正方法:
加强臀中肌肌力训练如侧踢腿、抗阻侧踢腿等 侧方上下楼梯训练,如为一侧肌无力,训练时采 用患侧腿先上楼梯,健侧腿先下楼梯的方法 提降骨盆训练等 站立位姿势调整训练
侧方迈步(横行)步行训练
4、关节不稳步态
如先天性髋脱位,步行时左右摇晃如鸭步。 同臀中肌无力步态。
早期
从足趾离地起,到屈膝最大角度,此时大腿 摆动至身体正下方。 主要的动作为足廓清地面和屈髋带动屈膝, 加速肢体前向摆动,占步态周期13%~15%。 参与的肌肉主要为胫前肌、髂腰肌、股四头 肌。 如果廓清地面障碍(如足下垂),或加速障碍 (髂腰肌和股四头肌肌力不足),将影响下肢 前向摆动,导致步态异常。
3、肌肉无力步态②—小腿三头肌步态
小腿三头肌软弱时,患足后蹬无力,身体 向前推进困难,致使对侧步幅缩短,足跟 离地延迟,致使支撑后期患侧髋下垂。
膝塌陷:
小腿三头肌(比目鱼肌为主)无力时,胫骨在支
撑相中期和后期向前行进过分,导致踝关节不稳 或膝塌陷步态,即支撑相膝关节过早屈曲,同时 伴有对侧步长缩短,同侧足推进延迟,如果患者 采用增加股四头肌收缩的方式避免膝关节过早屈 曲,并稳定膝关节,将导致同侧膝关节在支撑相 末期屈曲延迟,最终导致伸膝肌过用综合症。在 不能维持膝关节稳定时往往使用上肢支持膝关节, 以进行代偿
7、疼痛步态
患肢负重有疼痛,患者常力图使患者缩短 患肢支撑期,以减轻疼痛,常使对侧下肢 摆动加速,步长缩短,致使左右不对称, 故又称为短促步。 患足刚落地,即迅速转为健足起步,以减 少患肢承重,减轻疼痛。
8、足下垂步态
足下垂指摆动相踝关节背屈不足,常与足 内翻或外翻同时存在,可导致廓清障碍。 代偿机制包括:摆动相增加同侧屈髖、屈 膝,下肢划圈行进,躯干向对侧倾斜。 常见病因是胫前肌无活动或活动时相异常 单纯的足下垂主要见于脊髓损伤、儿麻和 外周神经损伤
5、肌痉挛步态①—偏瘫步态
又称划圈步态。 可有不同的表现。常见的 是患足下垂、内翻,膝伸 直,下肢外旋,摆动时患 肢经外侧绕弧线上前。同 时上体常弯向患侧,患侧 肩下垂,内收,上肢及手 掌屈曲,停止摆动。 见于脑血管病、脑炎、脑 外伤等后遗症 。
矫正方法
手法牵张股四头肌、腘绳肌、小腿三头肌、内收 肌等, 半桥运动等躯干肌肌力训练 强化步行分解训练 靠墙蹲马步训练 退步上、下台阶训练,以及侧方上、下台阶训练 膝关节屈伸控制性训练等
膝塌陷的矫正方法:
①对腘绳肌痉挛导致的伸膝障碍,可站斜板和手 法牵伸训练、功能性电刺激(FES)以抑制腘绳 肌肌张力,同时强化小腿三头肌肌力训练如踮脚 步行、前脚掌踏楼梯上下训练等。 ②对痉挛严重的,有条件的可行局部肌肉神经阻 滞,必要时有条件的可给以伸膝矫形器以辅助治 疗。 ③加强拮抗肌股四头肌肌力训练如靠墙马步蹲、 功率自行车训练、登山器踏踩训练、直腿抬高训 练、上下楼梯训练等。
自然步态的要点
(1) 合理的步长、步宽、步频。 (2) 上身姿势稳定。 (3) 最佳能量消耗。
步行周期
人行走时,从一侧足跟着地起到该侧足跟 再次着地为止所用的时间被称为一个步行 周期。 在一个步行周期中,每一侧下肢都要经历 一个与地面接触并负重的支撑相及离地腾 空向前挪动的摆动相。
步行周期分期
其他②—感觉性共济失调步态
两眼驻地,步行宽度过大,长度不一,举 足过高,整个足底着地,步态蹒跚,左右 摇晃,又称为蹒跚步态。 见于亚急性联合变性、脊髓瘤、遗传性共 济失调、后索病变、糖尿病及癌性神经病 等。
其他③—帕金森步态
步行启动困难,躯干前倾,步幅短而急促, 足擦地而行,不能随意立停或转向,又称 为慌张步态。 见于震颤麻痹患者。
谢 谢
膝过伸的矫正方法:
股四头肌的牵伸训练 股四头肌的肌力训练 膝关节的控制训练 臀大肌肌力训练
3、关节挛缩步态③
踝跖屈挛缩时,足跟不能着地而出现马蹄 足。在摆动期以髋及膝过度屈曲来代替踝 背屈障碍,状若跨过门槛,又称跨槛步。
3、肌肉无力步态①--胫骨前肌步态
因足下垂,摆动相髋及膝屈曲度代偿性增 大,形成跨槛步。足跟着地时不能控制足 掌下落速度,致使足掌拍地有声。
步态分析
江苏建康职业学院 于 飞
一、步行周期
二、常见的异常步态
步态
是人类步行的行为特征。
步行中枢
正常步行并不需要思考 然而步行的控制十分复杂:
中枢命令:皮层、脊髓 身体平衡和协调控制 足、踝、膝、髋、躯干、颈、肩、臂的肌肉和关 节协同运动。
任何环节的失调都可能影响步态,而某些 异常也有可能被代偿或掩off)的阶段,开 始于足跟抬起,结束于足离地。 参与的肌肉主要为腓肠肌和比目鱼肌(等长 收缩)、股四头肌(向心性收缩)、髂腰肌 (离 心性收缩) 。 身体重心向对侧下肢转移,对侧足跟着地 至同侧足离地这一时段,又称为摆动前期。
摆动相
足在空中向前摆动的时相 占步态周期的40%
3、肌肉无力步态③—股四头肌步态
患者身体前倾,使上身的 重力线在膝关节旋转轴前 方通过,从而维持被动伸 膝,久之会造成膝反屈畸 形。当被动伸膝机制不能 奏效时,患者在支撑期常 俯身用手后压大腿,使膝 伸直,称为扶膝步态。
3、肌肉无力步态④—臀大肌步态
伸髋肌(臀大肌)无力时, 患者常在支撑期后仰躯干, 使上身的重力线在髋关节 后方通过,以维持被动伸 髋,并控制身体的惯性前 冲,结果形成挺胸凸肚的 步态,又称鹅步。
矫正方法:
臀大肌的肌力训练如伸膝后踢腿、抗阻后 踢腿; 俯卧背飞 靠墙伸髋踏步 倒退步行等
3、肌肉无力步态⑤—臀中肌步态
髋外展肌(臀中、臀小肌)无 力时,不能维持髋关节的侧向 稳定在患腿的支撑期上体常弯 向患侧,使上体的重力线在髋 关节外侧通过,以体重与内收 肌的平衡来维持髋关节侧向稳 定,同时便于对侧下肢迈步。 步行时上体大幅度左右摇摆, 呈典型的鸭步。 见于先天性髋关节脱位或臀中 肌麻痹。
支撑相(Stance phase)
早期 中期 末期
摆动相(Swing phase)
早期 中期 末期
支撑相
足底与地面接触的时相 占步态周期的60%
早期
包括首次触地和承重反应,约占步态周期 的10%。
首次触地
指足跟接触地面的瞬间,使下肢前向运动 减速,落实足在支撑相的位置。 首次触地的正常部位为足跟,参与的肌肉 主要包括胫前肌、臀大肌、腘绳肌。 首次触地异常是造成支撑相异常的最常见 原因之一。
中期
从膝关节屈曲最大角度起到小腿与地面垂 直为止。 足廓清仍然是主要任务,占步态周期的 10%。参与的肌肉主要为胫前肌,保持踝 关节背屈。
末期
从小腿与地面垂直为止,至同侧足跟再次 着地为止。 主要任务是下肢前向运动减速,准备足着 地的姿势,占步态周期的15%。 参与的肌肉包括腘绳肌、臀大肌、胫前肌、 股四头肌。
2、关节挛缩步态①
髋屈曲挛缩常有代偿性腰椎过伸及对侧步 幅缩短。
2、关节挛缩步态②
膝屈曲30°以上时出 现短腿步态; 膝伸直挛缩时,患腿 摆动期常有下肢外展 或同侧骨盆上提,以 避免足部拖地。
膝过伸的常见诱因:
跖屈肌痉挛或挛缩导致膝过伸 膝塌陷步态时采用膝过伸代偿 支撑相伸膝肌痉挛 躯干前屈时重力线落在膝关节中心前方, 促使膝关节后伸以保持平衡
肌痉挛步态②—交叉步态
又称为剪刀步态。 因内收肌痉挛,步行 时两膝互相摩擦,步 态雀跃不稳。 多见于脑瘫或高位截 瘫患者。
6、其他①—小脑性共济失调步态
患者行走时两上肢外展以保持身体平衡两 足间距过宽,高抬腿,足落地沉重,呈曲 线或折线行进,摇摆不稳,状如醉酒,故 又称为醉汉步态。 见于小脑或前庭功能损害。
§
常见的异常步态
1、短腿步态
一侧下肢缩短2.5cm以上 患侧在支撑期可见同侧骨盆及肩部下垂, 又称之为斜肩步。患者以患侧足尖着地或 屈曲健侧膝关节行走。
骨性因素:骨干缩短,关节脱位、发育不良、畸 形、强直等。 肌性因素:肌营养不良、肌无力。 神经因素:儿麻后遗症、周围神经损伤等。
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