一种评估动物步态的装置及方法

1.本发明属于实验器材技术领域，尤其涉及一种评估动物步态的装置及方法。


背景技术：

2.步态分析(gaitanalysis)是研究步行规律的检查方法，旨在通过生物力学和运动学手段，揭示步态异常的关键环节及影响因素，从而指导康复评估和治疗。步态分析的参数包括以下几类：步态周期参数(如支撑项和摆动项)、运动学参数(如时间参数、距离参数、时间-空间参数)、动力学参数(如地反力、力矩、身体中心的加速度、步行中下肢肌群活动)、肌电活动参数和能量参数(如能量代谢参数、机械能参数、氧价)等。目前，步态分析多用于人类，常见的步态分析现代技术包括足底压力测量系统(pedobarography)、基于标记的步态分析系统(marker-basedgaitanalysis)、无标记的动作捕捉系统(markerless motioncapture)、可穿戴设备系统(wearablesystems)等，以上评估工具均可将受试者的步态进行客观量化以供临床研究和应用。
3.然而，现行步态分析工具存在以下缺点与不足。首先，目前主流的步态评估工具的受试对象均为人类，需要受试者的主动配合，缺乏针对动物的步态评估工具，这使得步态分析的动物研究难以开展；其次，目前少量可对动物行进步态评估的工具，可准确记录并形成客观数据者价格昂贵，而价格低廉或实验室自制的评估工具客观性不足且可获得的数据非常单一有限。


技术实现要素：

4.为克服现有技术的缺点和不足，本发明的目的在于提供一种评估动物步态的装置及方法。
5.本发明是这样实现的，一种评估动物步态的装置，该装置包括主动齿轮、被动齿轮，主动齿轮和被动齿轮之间通过传送带连接以形成传动关系；该装置还包括安装在主动齿轮上且与主动齿轮共轴心的第一绕筒，安装在被动齿轮上且与被动齿轮共轴心的行走筒，以及步态记录纸；其中，
6.所述步态记录纸以卷筒装安装在所述第一绕筒上，该步态记录纸自由端绕在行走筒上，且该步态记录纸自由端从动物行走筒底部伸出。
7.优选地，该装置还包括第二绕筒；其中，所述步态记录纸自由端从动物行走筒底部伸出后缠绕在第二绕筒上。
8.本发明进一步公开了上述装置评估动物行进步态的方法，该方法包括以下步骤：
9.(1)将待检测动物足底沾满有色颜料并置于行走筒上，在动物本能性的主动行走的情况下，行走筒带动步态记录纸同步运动，动物的主动运动步态足印留在步态记录纸上；以及，
10.将待检测动物足底沾满有色颜料并置于行走筒上，启动主动齿轮转动，动物为保持身体平衡而开始被动行走的情况下，行走筒带动步态记录纸同步运动，动物的被动运动
步态足印留在步态记录纸上；
11.(2)通过对所述主动运动步态足印以及被动运动步态足印进行分析，获得动物行为学及其步态参数的客观记录与量化。
12.相比于现有技术的缺点和不足，本发明具有以下有益效果：
13.(1)本发明装置简单，造价较低，对场地与评估者无限制，简单培训即可使用；
14.(2)通过对步态记录纸上动物脚印的分析，可详细获得步态参数的客观记录与量化。
附图说明
15.图1是本发明评估动物步态的装置的结构示意图。
具体实施方式
16.为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
17.如图1所示，图1是本发明评估动物步态的装置的结构示意图。
18.本发明公开了一种评估动物步态的装置，该装置包括主动齿轮1、被动齿轮2，主动齿轮1和被动齿轮2之间通过传送带3连接以形成传动关系；该装置还包括安装在主动齿轮1上且与主动齿轮1共轴心的第一绕筒(图中省略标号)，安装在被动齿轮2上且与被动齿轮2共轴心的行走筒5，以及步态记录纸4；其中，所述步态记录纸4以卷筒装安装在所述第一绕筒上，该步态记录纸4自由端绕在行走筒5上，且该步态记录纸4自由端从动物行走筒5底部伸出。
19.在本发明实施例中，主动齿轮1、第一绕筒一体化设置，被动齿轮2、行走筒5一体化设置。行走筒5应当包括两平行的圆形框，两圆形框之间通过等间距的多根连接杆连接，两相邻连接杆之间的间隙为动物足印踩踏位置。
20.在本发明实施例中，为方便对步态记录纸4自由端的收集，该装置还包括第二绕筒(图中省略视图)；其中，所述步态记录纸4自由端从动物行走筒5底部伸出后缠绕在第二绕筒上。
21.在本发明实施例中，卷筒装的步态记录纸4安装在第一绕筒上，其自由端绕在行走筒5上，且自由端从动物行走筒5底部伸出。缠绕在行走筒5的步态记录纸4包覆在邻连接杆上。在实际应用过程中，将足底沾满有色颜料的待检动物放置在行走筒5上，在行走筒5主动或者被动的转动过程中，步态记录纸4包产生同步移动，待检动物在两相邻连接杆之间的间隙踩踏，并最终将足印记录在步态记录纸4上。
22.本发明装置简单，造价较低，对场地与评估者无限制，简单培训即可使用。
23.在此基础上，本发明进一步公开了上述装置的应用，具体的，本发明公开了上述装置评估动物行进步态的方法，该方法包括以下步骤：
24.(1)将待检测动物足底沾满有色颜料并置于行走筒5上，在动物本能性的主动行走的情况下，行走筒5带动步态记录纸4同步运动，动物的主动运动步态足印留在步态记录纸4上；以及，
25.将待检测动物足底沾满有色颜料并置于行走筒5上，启动主动齿轮1转动，动物为保持身体平衡而开始被动行走的情况下，行走筒5带动步态记录纸4同步运动，动物的被动运动步态足印留在步态记录纸4上；
26.(2)通过对所述主动运动步态足印以及被动运动步态足印进行分析，获得动物行为学及其步态参数的客观记录与量化。
27.以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。


技术特征：
1.一种评估动物步态的装置，其特征在于，该装置包括主动齿轮、被动齿轮，主动齿轮和被动齿轮之间通过传送带连接以形成传动关系；该装置还包括安装在主动齿轮上且与主动齿轮共轴心的第一绕筒，安装在被动齿轮上且与被动齿轮共轴心的行走筒，以及步态记录纸；其中，所述步态记录纸以卷筒装安装在所述第一绕筒上，该步态记录纸自由端绕在行走筒上，且该步态记录纸自由端从动物行走筒底部伸出。2.如权利要求1所述的装置，其特征在于，该装置还包括第二绕筒；其中，所述步态记录纸自由端从动物行走筒底部伸出后缠绕在第二绕筒上。3.通过权利要求1或2所述装置评估动物行进步态的方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：(1)将待检测动物足底沾满有色颜料并置于行走筒上，在动物本能性的主动行走的情况下，行走筒带动步态记录纸同步运动，动物的主动运动步态足印留在步态记录纸上；以及，将待检测动物足底沾满有色颜料并置于行走筒上，启动主动齿轮转动，动物为保持身体平衡而开始被动行走的情况下，行走筒带动步态记录纸同步运动，动物的被动运动步态足印留在步态记录纸上；(2)通过对所述主动运动步态足印以及被动运动步态足印进行分析，获得动物行为学及其步态参数的客观记录与量化。

技术总结
本发明公开了一种评估动物步态的装置及方法。本发明装置包括主动齿轮、被动齿轮，主动齿轮和被动齿轮之间通过传送带连接以形成传动关系；该装置还包括安装在主动齿轮上且与主动齿轮共轴心的第一绕筒，安装在被动齿轮上且与被动齿轮共轴心的行走筒，以及步态记录纸；其中，步态记录纸以卷筒装安装在所述第一绕筒上，该步态记录纸自由端绕在行走筒上，且该步态记录纸自由端从动物行走筒底部伸出。本发明装置简单，造价较低，对场地与评估者无限制，简单培训即可使用；并且，通过该装置对步态记录纸上动物脚印的分析，可详细获得步态参数的客观记录与量化，以实现对动物行进步态的评估。以实现对动物行进步态的评估。以实现对动物行进步态的评估。


技术研发人员：王舒 赵若欣 曹蓉 鲁俊 许光旭
受保护的技术使用者：南京医科大学
技术研发日：2022.04.18
技术公布日：2022/7/15