老人防摔倒智能鞋垫系统

成果编号：37121

价格：1000

完成单位：南京理工大学

单位类别：211系统院所

完成时间：2022年

成熟程度：小批量生产阶段

服务产业领域：电子信息

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发布人：受理处在线

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跌倒是指突发的、不自主的、非故意的体位改变，倒在地上或更低的平面上。正常情况下,人体在60岁以后肌肉力量会以极快的速度下降，加之因衰老而引起的相关器官功能退化，必将导致老年人平衡能力、协调性与步态出现异常，从而带来极高的跌倒风险。跌倒带来的危害极大，造成的脑外伤或骨折都是老年人跌倒后致死和致残的主要因素，排在我国65岁以上老年人伤害性死亡因素的第一位。本研究主要研发基于柔性压力传感器的智能鞋垫和相应的无线数据实时传输系统，并将其应用于跌倒风险评估领域。主要研究方法是基于跌倒风险评估工具 TUGT 进行抽样人群的行走/步态测试，测试过程中由智能鞋垫自动记录相应的压力、步态等数据，通过无线传感网络系统上传到云端进行分析处理，并建立相应的数据库进行统计分析，进而建立适用于我国老年人群的 TUGT 阈值参数，提供进一步的步态分析结果，从而达到穿戴鞋垫在行走过程中就能评估跌倒风险并预警的目的。本研究旨在将安装有感应元件的智能鞋垫应用于跌倒风险评估领域，研究内容对社会和经济具有直接的现实意义。本研究制备老人防摔倒智能鞋垫系统及上位机软件一套，完成了大容量样本目标的压力数据采集，进而得到了可靠的TUGT数据。通过神经网络训练建立了可靠的风险评估模型，得到了适合国人的TUGT阈值。

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成果介绍

科技计划：省部级：江苏省重点研发社会发展面上项目：老年人群跌倒预警系统及物联网智能柔性足压传感器的研发

成果形式：新技术、新产品

合作方式：技术开发、人才培养

参与活动：

专利情况：正在申请 ,其中:发明专利 7 项
已授权专利,其中:发明专利 0 项

成果简介

综合介绍

创新要点

1) 提出使用基于柔性压力传感器的智能鞋垫进行老年人群跌倒风险评估和预警的新概念：以预防而不是仅仅检测跌倒为目的，研发基于柔性压力传感器的智能鞋垫这一创新型工具，为老年人提供方便、实时、廉价、精准的跌倒风险评估和预警，构建服务于老年健康领域的智能化跌倒预警系统。 2) 研发基于电流体动力学印刷电子技术制备的新型柔性压力传感器：采用基于电流体动力学的印刷电子技术这一自主核心技术，面向智能鞋垫应用研发专用的柔性压力传感器。 3) 提出使用 NB-IoT 技术构建数据的多点实时无线传输系统新方案：充分利用 NB-IoT 覆盖广、耗电小、成本低等优点，借助移动运营商建设的 NB-IoT 移动物联网平台，创建多点实时无线传输方案，把用户测试信息实时上传到云平台上，并在云端进行分析和评估。 4) 得到适合于中国老年人群的跌倒预警阈值这一新参数：建立相应的数据库，得到适合于中国老年人群的跌倒风险的预警阈值，项目成功实施后可通过云平台服务直接为老年人群提供实时跌倒预警和个性化数据采集与分析服务。

技术指标

1) 面向智能鞋垫应用的柔性压力传感器指标：单个传感器压力量程>1000 N，理论连续使用寿命>50 小时。 2) 智能鞋垫应用配套的无线数据传输技术指标：能够实时传送和接收基于NB-IoT窄带物联网技术的无线数据，并对数据进行实时处理，本地附加延时<1 分钟。 3) 建立相应的数据库系统，提供数据图表以供医用分析。 4) 获得适用于中国老年人群的跌倒预警阈值，对于老年人群跌倒有较好预测效果，预测敏感性和特异性不低于传统TUGT。

其他说明

本研究成果研发过程中共发表研究内容相关的学术期刊论文8篇，培养硕士研究生4人。

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