慢跑运动人体下肢多关节运动控制策略分析

目的分析慢跑运动人体下肢多关节运动控制策略。方法应用Kistler三维测力台与Vicon红外运动捕捉分析系统采集12名受试者慢跑时运动学和动力学数据,进行慢跑二维矢状面内下肢多关节互动动力学的计算,应用力矩方法分析力距成分。结果支撑期,膝关节与踝关节的肌肉用力最大,髋关节的肌肉用力较小;摆动期,髋关节的肌肉用力明显>膝关节和踝关节;随着运动速度的提升,髋、膝、踝关节各力矩分析指标的差异有统计学意义(P<0.05)。结论在慢跑的不同步态阶段,因为动作的不同,下肢各关节的运动控制策略也存在差异性。

基于IMU和Kinect的人体下肢动作捕捉算法的研究

Kinect传感器在进行人体下肢关节定位时,因数据噪声多、深度数据不匹配、环境复杂等因素影响,导致出现局部位置信息丢失的情况,为此,提出了一种基于四元数的改进算法,通过使用低成本的惯性测量单元(IMU)来对Kinect传感器的异常数据进行判别与修正。使用改进后的四元数法对髋关节、膝关节和踝关节进行位置解算,以进一步提高解算结果的准确度,简化繁琐的实验流程。通过实验数据的对比发现:改进后的四元数算法可以让复杂的实验过程得以简化,关节角度的均方根误差(RMSE)相较于改进前的算法减小了约0.175;在IMU与Kinect传感器数据相结合后,能够很好地对其异常数据进行修正。