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作品名称：基于STM32智能关节辅助装置
学校名称：山东理工大学
参赛队伍：智慧数模队
队伍编号：231017
参赛学生：谢昕钰侯月涵
指导老师：付广洋
投票日期：2026年11月16日 00:00->2026年12月10日 15:00
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详细说明

随着人口老龄化、全民健身普及以及儿童健康防护需求增长，老年人摔倒风险、运动员关节劳损、儿童关节发育保护等关节健康问题愈发突出。传统关节健康管理依赖线下就医检查，存在数据碎片化、干预滞后，而市面现有产品要么医疗设备门槛高难以普及，要么功能单一，无法满足家庭场景下全人群的精细化管理需求。本作品为基于STM32 的智能关节辅助装置，以STM32F407VGT6作为主控单元，集成MPU6050运动传感器、MAX30100生理传感器、FlexiForce压力传感器等多种高精度传感器件，搭配nRF52840 蓝牙传输模块，构建 “机械支撑‑电子监测‑智能响应” 三层结构。硬件采用弹性绑带与防护护板实现膝关节、肘关节稳定佩戴，支持石墨烯热敷与振动按摩理疗；通过 Mahony互补滤波、LMS自适应滤波等算法完成数据降噪融合，可实时采集关节角度、运动姿态、压力、心率、血氧等多维度信息，实现摔倒识别分级报警、超压过热安全防护。装置通过蓝牙将数据同步至配套APP，完成数据可视化展示、健康状态评估，可生成个性化康复训练方案，同时针对老人、运动员、儿童设置专属使用模式。产品兼顾监测预警与理疗康复功能，佩戴适配膝围30‑50cm、肘围20‑35cm，使用维护简单安全，打造 “硬件采集‑软件分析‑健康干预” 的闭环解决方案，填补家庭环境中全人群关节健康智能管理的空白，具备良好的社会价值与推广应用前景。