随着老龄化步伐的加快,居家照护在医疗卫生服务中占据越来越重要的地位。医疗模式也将产生重大转变,居家照护技术日益受到相关研究人员的重视。目前居家照护中很少涉及肢体动作的侦测,但根据临床医学表明,很多疾病或身体机能退化的前期征兆与步态特征及身体平衡能力有着很强的关联性。在这样的背景下,提出一款可测量人体重心轨迹及倾角的智能腰带,主要用于步态分析。该腰带由Xsens公司的加速度传感器和陀螺仪传感器组成。它主要用来测量人体重心处的加速度值和角速度值,其中角速度值用来计算人体步行的倾角变化。为了得到重心轨迹及倾角,需对加速度值及角速度值进行算法处理,主要步骤分为四部分:一是去均值处理,该过程减小了直流分量对积分的影响;二是结合角度值减小传感器自身重力加速度对实际加速度的影响,该过程减小了重力加速度对积分的影响;三是利用最小二乘法进行曲线拟合,该过程减小了奇异点对积分的影响;四是利用复化梯形法进行曲线积分。为了验证算法的正确性,采用角度尺验证角度变化规律,采用光学系统(VICON)高精度的运动捕捉系统进行重心轨迹验证。验证结果表明,通过腰带得到的重心轨迹及倾角与光学系统下的重心轨迹及角度尺的角度变化具有高度的相似性。根据重心轨迹及倾角,制定了评估步态能力及平衡能力的参数,并设计了一个GUI步态分析系统。该系统不仅可以用于医师治疗参考和复建治疗参考,还可以用于患者本人进行步态能力衡量。试验部分采集了35位测试者的平路及楼梯的步态数据,并进行分类统计分析。分析结果表明,该腰带系统不仅仅可用于个人分析,还可以针对一个群体进行步态能力及平衡能力的分析。