基于微型传感器的虚拟人运动控制

利用传感器数据和相邻肢体段相互关联的特点,根据人体运动特征建立了层次化结构的虚拟人运动模型,通过微型传感器采集的数据驱动虚拟人每个关节旋转,计算出关节的旋转角度,给出基于下肢运动的人体位移的计算方法。最后采用微型传感器数据和前向动力学相结合的方法对虚拟人运动进行控制,实现人体运动的重现。     

人体上肢仿生机构运动模型的研究

分析了人体上肢结构及其完成日常生活行为的运动，并给出了5自由度人体上肢仿生机构运动模型。     

人体上肢运动的雅克比矩阵与灵活性分析

为了解人体上肢的运动学属性和操作能力,结合上肢解剖结构分析和国际生物力学学会提出的上肢运动描述方法,建立了人体右侧上肢的运动学模型.该模型包含了胸锁关节、盂肱关节和肘关节的运动,并将肩锁关节与肩胛胸壁关节的运动等效为上肢带骨运动.根据人体上肢关节的运动耦合关系推导了上肢关节与腕点间的速度雅克比矩阵,并对人体右上肢在冠状面、矢状面和水平面内的运动灵活性进行了分析.结果表明:影响腕点运动的独立关节参数少于上肢自然运动轴的数目,对应于上肢抬升角取值域的变化,雅克比矩阵有3种不同的结构形式;上肢在冠状面、矢状面和水平面内运动时,伸展位形区域的指标值小于屈曲位形区域的指标值,在屈曲位形区域人体上肢具有更好的运动灵活性.     

负重型下肢外骨骼机器人机构研究与仿真

设计兼顾人体运动灵活性与有效承载能力的下肢外骨骼机械结构,是负重型下肢外骨骼改善人机协同性、提高承载能力的关键技术之一。针对华东理工大学设计的外骨骼机器人"ELEbot"的结构进行研究并仿真。这种结构能够根据穿戴者步态的变化,引起自身结构的变化,进而改变下肢外骨骼的空间力闭环,使外骨骼满足不同步态下的功能特性。通过Matlab中的simmechanics模块对建立的模型进行仿真分析,得到人体下肢末端的运动空间,并与正常人体的运动空间比较,得出两者匹配的结论,验证了该结构的可行性。     

基于Mean Shift的运动人体骨架重构方法

本文提出一种基于Mean Shift的方法来追踪并重构运动人体的骨架结构。首先,手动的将运动目标的部分肢体标识出来,为每一部分都设定Mean Shift跟踪模板,由于单纯的应用原始Mean Shift没有利用人体信息,本文提出一种结合肤色模型和边缘信息的Mean Shift算法将运动人体的骨架运动准确的跟踪,最后利用上面跟踪的结合各运动区域的运动信息,将人体骨架完整的重构出来。实验结果表明,本文方法能够实时的有效的对运动人体的骨架进行重构。     

《运动解剖学》教学初探

《人体解剖学》是研究正常人体形态结构的科学。《运动解剖学》是解剖学的一个分支,它一方面简介人体的结构,另一方面着重阐述运动系统结构,运动规律,为其它运动学科、体育运动训练提供必要的结构机能知识。现就运动系统骨、骨连结、肌学的教学中提出我们的看法。运动系统内容多、较零散,学生往往难以记忆,记忆是人脑的一种反应形式,学生在学习过程中,能在脑子中对所学的知识留下牢固的印迹。这对学生知识的掌握,智力的发展有着重要的关系。那么,老师如何让学生对所学的知识能够留下牢固的印迹呢:     

探讨高师体育系人体解剖学研究方向

人体解剖学是体育专业的基础理论学科,它是研究人体结构的机械运动规律、与体育动作技术的关系、体育运动对人体形态结构影响规律的科学.人体是一个复杂的有机体,它的运动规律也是极其复杂的,因此,研究人体的学科也是多种多样的、复杂的.     

推铅球技术的优化与生物力学机制

本文以一般系统论与运动控制论的观点为指导思想,从运动生物力学角度剖析了“背向式”推铅球技术的最佳结构及其生物力学机制、详细阐述了推铅球运动中人体运动系统的工作过程.     

多学科联系在运动解剖学教学中的应用

在体育院校的运动解剖学教学过程中,应该适度地与多学科知识如超声医学、生理学、计算机数字技术、运动创伤学和表面解剖学进行联系。由于不同学科对人体结构的描述采取了不同的观察视角,因此,这种多视角的观察方法,对于展现、补充和理解传统的运动解剖学教学内容,有着其积极的一面,因此,这样的结合不同学科的特点能使学生全方位地理解把握人体结构,降低了课程的教学难度,增强了学生的学习兴趣,从而提高了教学效果。     

可穿戴型下肢助力机器人控制分析

对可穿戴型助力机器人控制策略进行分析.根据研究目的及人体结构和功能的特殊性和复杂性,通过将人体下肢作适当简化及必要的假设,提出基于骨-肌肉功能模型的下肢助力机器人控制方法,该方法通过对骨-肌肉模型中的弹性系数和阻尼系数的调节能为人体下肢运动提供助力支持.同时,通过人-机间交互力信息实现人体下肢的运动预判.     

人体运动器系力学行为与运动损伤关系研究的新方法

本文提出了建立从本运动器系力学模型的新途径，并阐述了Ｘ线活动测量人体肌肉、骨骼、关节结构的方法以及静态动态下人体各关节最大运动幅度的测夫体运动器系的力学行为是造成运动损伤的最根本的原因。     

一种基于标记点的人体上肢运动检测方法

采用基于普通摄像机的多维摄像分析系统对人体运动参数进行测量,需要研究位于人体上相应部位的标记点与选定的参考坐标系之间的关系,进而得到标记点在参考坐标系中的运动特性,并对人体运动进行评估。本文通过对人体上肢运动模型的研究,并结合摄像测量系统,给出了一种基于普通摄像机的人体上肢运动参数求解方法。     

体育专业人体解剖学实验课优化组合设计

人体解剖学实验是对人体形态结构和功能理论知识的最真实的验证。体育专业人体解剖学实验侧重培养学生的观察能力、判断能力及对具体运动动作进行分析的能力。为了适合体育专业特点我们对人体解剖学实验从教学内容和教学手段进行了优化组合设计，以求进一步提高教学效果。     

运动营养食品配料与人体健康

随着我国社会经济水平的不断提升,人们的日常生活水平亦随之提高,社膳食结构亦有了很大的变化。运动、健康、膳食可全面衡量国家经济及科学文化水平,合理营养与适当体力活动、健康生活方式可有效提高人们的身体健康,并能够有效防止人们被疾病侵袭,全面维持人体健康水平。运动营养食品可谓是现代运动人员的必备食品,此类食品可为运动人员提供能量,该文探讨了运动营养食品配料与人体健康,对运动营养食品配料提供参考依据。     

论铁饼运动员的技术训练

笔者根据投铁饼运动规律、技术动作结构和特点,按照人体运动的科学原理,在对当今铁饼技术进行分析的基础上,详尽地提出了铁饼技术训练的具体措施,源于实践,切实中肯,实用性强。     

基于视频的人体运动肢体检测

要实现对视频中人体动作的捕捉和分析首先要提取出人体的运动肢体,当视频中背景和人体姿态比较复杂时,帧差法、光流法等传统的运动目标提取方法并不能准确检测出人体运动肢体的轮廓.在帧差法基础上,提出了动态区域边缘点保留法来获取运动区域的边缘点集,并根据人体先验知识总结出一种边缘点整合的算法,用于对运动区域的边缘点集进一步处理,得到了人体运动肢体较为完整的轮廓.实验证明,该方法可以较好地解决背景干扰和人体及服饰的非刚性问题,比较准确地检测出人体运动肢体的轮廓.     

基于人体姿态信息的下肢康复机器人运动控制技术

针对下肢运动功能障碍患者术后康复训练辅助设备的跟随控制问题,本研究提出一种基于人体姿态信息的下肢康复机器人运动控制方法。根据康复机器人的结构特性和功能要求,建立机器人运动数据信息采集系统和下肢康复机器人的运动学模型;构建机器人平台上的人体姿态行为信息采集传感器系统,通过分析位移传感器所采集的数据,得到表征人体姿态行为变化的相关信息,经上位机计算生成康复机器人的期望跟随速度;同时,基于模糊PID控制算法设计了跟随控制器。通过仿真和实验验证该控制算法能够有效减小机器人实时跟踪使用者运动过程中的误差,实现康复机器人对人体运动姿态良好的跟随效果。     

融合时空多特征表示的运动人体目标跟踪算法

为提升运动人体目标的跟踪效果,缩短目标跟踪耗时,提出融合时空多特征表示的运动人体目标跟踪算法。利用运动人体目标位置的获取时间关系确定目标初始运动速度,根据目标区域的质心位置计算搜索窗,提取运动人体目标位置;融合待检测像素点、像素点矢量及最大似然估计值3大特征,将融合多特征表示引入运动人体目标的联合概率密度函数,利用运动人体目标检测门限检测运动人体目标图像像素点,确定运动人体目标区域;通过对运动人体目标的重采样及状态转移,完成运动人体目标的跟踪。实验结果表明:所提运动人体目标跟踪算法的跟踪准确率高到92%左右,跟踪耗时较短、跟踪查全率较好,跟踪效果得到了提升。     

手指可达工作空间的三维建模

根据人体解剖结构建立了手指机构学模型.通过测量活体手指的长度及活动度,研究了人体手指几何和运动参数的分布,并用曲面包络的方法求出手指可达工作空间的三维模型.     

基于分块变化检测的人体肢体运动跟踪

人体运动跟踪是基于视频的人体运动分析的关键技术之一.提出了一种新的人体肢体运动的跟踪方法,通过基于分块的帧间变化检测和二维人体块模型检测出人体运动区域,利用背景统计的技术从累积的帧差信息中构建出完整的背景区域,进而从运动区域中提取出头部和四肢的区域,通过区域形状分析确定各肢体区域的位置信息,从而判断出关节点的位置.实验证明,该方法可以对人体肢体的大幅度运动进行跟踪.