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,各评定指标的使用必须进行相应的侧重和组合。     

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。实际使用表明提出的评价指标达到了预期效果     

低成本实现人体运动图像实时检测

概述了人体运动检测技术的研究与进展 ;介绍了一种利用图像动态采集与自动识别跟踪技术实现运动图像在线检测分析方法 ;采用该方法的人体运动图像分析系统硬件造用通用产品 ,成本低、性能可靠、维护与升级容易。这种系统可以用于步态分析、假肢性能评定等方面     

人手三维运动检测系统

提出了一种基于普通摄像机的人手三维运动检测系统,它包括两部普通摄像机、标定架和标志点识别子系统等。该系统采用直接线性变换（ＤＬＴ）算法、可以对人手运动进行可靠的三维检测。本文叙述了该系统的工作原理以及测试实验,测试结果显示了该系统良好的三维运动检测性能。本系统的研制为更好地进行人体运动质量的分析和评价,更有效地揭示了人体运动规律提供了经济方便的实验手段和研究途径。     

基于普通摄像机的人体运动信息检测系统

介绍了一种新型基于普通摄像技术的人体运动信息检测系统。探讨了运用图像处理技术快速准确识别与跟踪关节位置标志点的方法,解决了影响系统检测精度和运行速度的关键问题。该系统用普通摄像机取代专用设备,降低了系统成本;使用操作方便,具有较高的精度,不仅适用于人体运动信息的检测,而且可用作其它较低速运动物体的运动图像检测与分析。     

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的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,初步的实验结果表明提出的运动质量评价指标具有一定的普遍意义。     

我国假肢技术的研究与进展

假肢是为恢复人体的形态和功能,以补偿截肢造成的缺损而制作和装配的人工肢体,安装假肢是截肢者康复、回归社会的重要手段。我国截肢者人数众多,据2006年第二次全国残疾人抽样调查数据推算,在2412万肢体残疾者中有226万截肢者。国家对假肢的生产和发展一直都非常重视,     

行走速度对步态参数影响的实验研究

摘要 目的：为智能大腿假肢和助行机器人进行步态规划提供设计依据。 方法：利用三维步态分析系统检测了30名健康志愿者以快、中、慢三种步速行走时的步态数据,然后进行统计分析。 结果：通过统计分析数据得到了步速与站立相、步幅、步长、对侧脚着地百分比,对侧脚离地百分比,足尖离地时膝关节、踝关节角度的关系。 结论：步速是影响其他步态参数的重要因素之一。站立相百分比与步速负相关,步幅、步长和步速均显著性正相关。对侧脚着地百分比与步速无相关性,对侧脚离地百分比与步速负相关。足尖离地时膝关节角度与步速正相关,踝关节角度与步速显著性负相关。     

头部前屈运动过程中颈肌特性的研究

目的分析人体头部前屈运动过程中头颈部肌群活动特性,探索人体头颈部肌肉疲劳原因。方法基于AnyBody软件建立人体头颈部肌骨模型,以Vicon运动捕捉系统测量数据为输入,对头部前屈运动过程中的肌力进行仿真,并结合文献数据进行分析。结果颈后肌群在头部前屈运动中起主要作用。在头部前屈45%和75%行程位置肌力分配模式不同。肌力对前屈角位移的积分WM一定程度上反映了肌肉的疲劳特性,其中颈半棘肌和多裂肌在头部前屈运动过程中WM最大,容易出现疲劳。结论本文建立的头颈部肌骨模型可为分析人体运动状态下肌肉分析提供技术平台。     

基于表面肌电信号的手指运动模式识别系统

目的：建立一套基于表面肌电信号（sEMG）的手指运动模式识别系统。方法：研发了基于有源电极的sEMG检测装置和包含信号采集、分析、离线识别和在线识别模块的配套软件。结果：该系统能够同时采集4个通道sEMG数据，用16种时域、频域和时频域方法对其分析，并可以对7种sEMG特征提取及分类方法进行对比研究，还能在线控制假手。结论：本系统为多指、多自由度假手sEMG控制方法的研究提供了一个实验平台．该系统不仅可以用于手指运动模式识别，而且也可以用于人体其他运动模式的sEMG特征提取方法和分类器的对比研究。