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龙图腾网获悉哈尔滨工程大学申请的专利一种基于光纤光栅的可穿戴正步动作矫正系统获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN116269350B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-12-26发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202310278118.X，技术领域涉及：A61B5/11；该发明授权一种基于光纤光栅的可穿戴正步动作矫正系统是由柴全;秦驰;刘冰力;马占宇;田野;张建中设计研发完成，并于2023-03-21向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种基于光纤光栅的可穿戴正步动作矫正系统在说明书摘要公布了：本发明提供一种基于光纤光栅的可穿戴正步动作矫正系统，属于光纤传感领域，系统由光源模块、各部位复合结构传感单元、解调模块、数据处理模块、用户端模块、电源模块和报警模块构成。各部位复合结构传感单元由埋入了光纤光栅阵列的碳纤维复合材料可穿戴部件和粘贴了光栅的可松紧环带构成，解调模块由多通道光栅解调仪构成。本发明提出了一种新型的基于光纤光栅传感构件的正步动作实时在线矫正系统，设计了相应的可穿戴部件，解决了传统正步动作矫正系统繁冗复杂、不易携带、滞后性高的问题。本发明的复合结构关节角度传感单元，校正肌肉伸缩变形导致肢体周径变化、传感单元与肢体不贴合造成的角度测量误差，并且扩大了对不同胖瘦人群的普适性。

本发明授权一种基于光纤光栅的可穿戴正步动作矫正系统在权利要求书中公布了：1.一种基于光纤光栅的可穿戴正步动作矫正系统，其特征在于：包括光源模块、各部位复合结构传感单元、解调模块、数据处理模块、用户端模块、报警模块、电源模块，电源模块通过导线为光源模块、解调模块、数据处理模块和报警模块供电；解调模块与数据处理模块之间、数据处理模块与用户端模块之间、数据处理模块与用户端模块之间通过数据接口连接传递数据；光源模块、各部位复合结构传感单元、解调模块之间通过单模光纤连接传导光信号； 所述各部位复合结构传感单元包括用于关节弯曲检测的光栅传感器、用于温度补偿的光栅传感器、用于检测肢体周径变化的光栅传感器以及用于支撑的外部构件，用于支撑的外部构件包括各部位碳纤维复合材料可穿戴部件和各部位可松紧环带，可松紧环带包括两段钢丝绳、两个弹簧和一个塑料短板，按钢丝绳、弹簧、塑料短板、弹簧、钢丝绳的顺序串联，两端钢丝绳与碳纤维复合材料可穿戴部件连接； 所述用于关节弯曲检测的光栅传感器和用于温度补偿的光栅传感器在一根光纤上串联，其中髋部和踝部用于关节弯曲测量的光栅传感器的光栅数量均为3个，膝部为1个；各部位用于温度补偿的光栅传感器的光栅数量均为1个；各部位相应的用于关节弯曲测量和用于温度补偿的光栅传感器按顺序依次埋入髋部、膝部、踝部碳纤维复合材料可穿戴部件中，在埋入过程中采用毛细钢管对用于温度补偿的光栅传感器进行保护封装； 关节弯曲检测的光栅反射波长与温度、应变的关系表示为： ； 其中，为热膨胀系数，为热光系数，为弹光系数，各系数均为已知量；而用于温度补偿的光栅不发生应变，反射波长只受温度影响： ； 关节弯曲检测的光栅的应变量表示为： ； 弯曲曲率为： ； 其中，h为光栅到肢体中性轴之间的距离； 对于有3个关节弯曲检测光栅的髋部和踝部可穿戴部件来说，间隔距离为L的三个测量点组成了两段圆弧，每段圆弧的弯曲曲率半径用两端测量点的曲率半径平均值来表示，两弧段曲率半径分别记为、，则总的关节弯曲角度；而膝部用于关节弯曲检测的光栅只有一个，只需判断膝部光栅是否发生波长漂移即是否发生弯曲； 用于检测肢体周径变化的光栅传感器位于塑料短板上，解调系统解调出各个光栅点的波长漂移量，数据处理模块根据波长漂移量得出消除了温度影响的各关节弯曲测量光栅点的应变，计算得到关节弯曲角度；同时根据检测肢体周径变化的光栅传感器的波长漂移量确定误差校正系数，得出关节弯曲准确角度。

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