预期姿势调节对协作任务运动姿势控制的影响

摘要

研究人体预期姿势调节机制在双人双臂协作任务中应对冲击干扰的作用,为人机协作提供理论基础.10名男性参与实验,通过对实验对象进行视听信息屏蔽的方式控制是否提前引发肌肉的预期姿势调节(anticipatory postural adjustments,APAs),比较实验者在不同条件下进行双人双臂协作接取重物的表现.实验中同步采集重物姿态信息及人体手臂的表面肌电信号(SEMG)信号,计算实验者肌肉的预期姿势调节激活时间及重物偏转程度,并分析两者的关系.在双人双臂协作接取重物的任务中,双方均存在视听信息与双方都屏蔽或只屏蔽一方的条件相比,接取时重物产生的偏转程度更小,且存在显著性差异(p<0.001).数据显示,视听信息可以有效引发肌肉的APAs,而当协作双方相关肌肉APAs被同时引发时,应对冲击后的姿势稳定控制表现最好.当协作双方同时被引发时,预期姿势调节作用对双人双臂接取重物的姿势平衡控制起到积极作用,获取APAs的特征信号并提前控制将有利于高速运动下的人机协作.