基于Fitts定律的人体上肢运动功能评定方法

目的 :探讨在临床医学和康复工程等领域中人体运动功能评定的有效方法及原理。方法 :基于Fitts定律 ,参照代表动作执行情况某方面唯一特性的指标———执行度 ,结合速度、能量等其它物理量 ,提出了具有普遍意义的运动功能量化评定方法。选取人体上肢触点运动 ,用Vicon系统对 5名健康男性进行了上肢触点运动实验 ,并通过一组运动功能评定指标 ,对人体上肢触点运动功能进行了量化评定。结果及结论 :人体上肢运动是包含肌肉骨骼和神经系统的高冗余度的系统运动 ,选取基于大系统性能理论的宏观特征作为评定指标对人体上肢运动功能进行量化评定是可行和现实的。鉴于人体结构的复杂性和运动的多样性 ,在对不同动作的评定中 。

人手运动质量检测与评价方法的研究

目的 :研究人手三维运动检测装置 ,探讨人手运动质量评价方法。方法 :运用图像检测与处理技术获取人手运动的三维轨迹 ,提出了 11种指标研究与评价食指触点运动质量。结果 :应用研制的装置和提出的评价指标 ,检测分析了健康人食指触点动作的运动质量。结论 :研制的人手三维运动检测装置有较高的空间分辨率 ,使用简单方便 。

食指触点的运动质量评价

尝试从宏观上对运动进行客观、定量的评价 ,以食指触点运动为例 ,对垂直面内食指触点动作作了实验规范 ,利用自制设备完成了5名健康青年男子、3种难易程度食指触点运动的三维检测。针对食指触点运动定义了触点动作难度指标与执行指标 ,结合其它具有普遍意义的物理量提出了触点动作的评价指标 ,利用评价指标对实验中的不同人相同动作与相同人不同动作的食指触点运动作了运动质量分析。

食指触点运动结构模式的主元分析

为了研究人手运动结构模式的内在规律,选取食指触点动作为研究对象,对其空间运动轨迹进行快速摄像记录和分析,通过将不同样本运动轨迹归一化处理和选定参数化指标体系,对人手运动结构模式进行主元分析。分析表明:食指触点运动过程中指尖、关节的空间轨迹具有相对固定的结构模式,反映人手在慢速、快速运动中均具有普遍相似的协调规律;人手运动的速度变化、姿态调整与外界空间的状态和所需完成的操作任务有较强的相关性。主元分析法为研究人手的协调规律和机器人冗余运动协调控制提供了新的理论和方法。