运动链位姿变换坐标系肢体关节旋转助力模型

摘要

在对人体运动的分析中,关节旋转是人体运动的关键组成部分,研究肢体关节旋转助力模型提高对运动关节扩展解析能力,提高运动辅助训练水平,传统方法采用基于随机采样运动规划方法,存在对肢体关节的路标点移动路径规划不准确等问题。通过求解运动模式下的肢体全部关节的驱动作用力矩,提出一种运动链位姿变换坐标系下的肢体关节旋转助力模型建立方法。构建一种分层子维空间运动规划概念模型,保持下肢的左右脚和左右腿关节不动,设由腰部和左右手臂构成的运动链位姿变换坐标系,进行运动链位姿变换运动学设计,在运动链位姿变换坐标系下实现对肢体关节旋转助力模型改进设计。仿真结果表明,采用该模型,能有效准确地仿真计算出关节的驱动力矩,对关节力矩控制识别准确率较高,控制精度较高,对肢体受力力矩的计算和跟踪性能较好,有效指导体育训练。