基于微惯性传感器的胸外按压深度检测

摘要

本文为了给心肺复苏急救人员更精确的按压信息反馈,解决在胸外按压时因倾斜按压而导致按压有效性降低和达不到深度标准的问题,基于微惯性传感器对胸外按压深度检测进行了探究,通过融入卡尔曼滤波算法将加速度传感器和陀螺仪应用到胸外按压深度检测中。按压倾斜角和捕获的按压深度结果表明加入姿态解算后提高了按压深度检测精度,能够有效的规避操作不规范带来的按压深度解算风险。在按压最深处根据加速度计本身输出值求出初级姿态角,再将初级姿态角与陀螺仪的角速度通过卡尔曼滤波算法融合,最后将得出的最终姿态角与通过积分算法得到的位移结合得到垂直真实按压深度。应用树莓派4b与MPU6050六轴传感器搭建实验平台,实验测试表明与现有胸外按压深度检测方法相比,减小了单一加速度计的噪声干扰并且提高了倾斜按压下的按压深度检测准确度,能够满足临床心肺复苏要求。