复演对指运动的康复机械手机构学探讨

以连续被动运动(continuous passivemotion,CPM)康复理论为基础,设计一种可以完成对指运动的手指康复训练机械手.在分析人体手指结构及运动特点的基础上,通过动态运动捕捉系统采集手指末端运动轨迹参数,并结合图谱法进行手指康复训练机器人机构的尺度综合.最后,通过Simulink仿真实验验证了其可行性.     

羽毛球拍网面的力学仿真分析

羽毛球拍网面作为球拍的重要组成部分,其性能直接影响击球的效果。该文利用SolidWorks软件进行羽毛球拍网面的建模,并应用ANSYS WorkBench软件对其进行了模态分析和结构静力学分析,从而为进一步对网拍类球拍网面的研究提供了一种有效方法,并为专业运动员和业余选手了解拍面性能,发挥球拍的最佳效果提供了一定的理论依据。     

一种新的羽毛球拍挥拍轨迹识别方法

为了更加精确地识别羽毛球拍的运动轨迹,提出一种多传感器融合的挥拍轨迹识别方法(TRM,trajectory recognition method).使用放置在球拍拍柄底部的智能设备进行数据采集,该设备由加速度计、陀螺仪和磁力计的多传感器组成.首先,使用加速度计和磁力计对陀螺仪进行修正,改进基于卡尔曼滤波器的四元数姿态解算精度并得到姿态角.其次,使用旋转矩阵去除加速度的重力分量,再对加速度数据进行频域数值积分得到速度和位移,采用最小二乘拟合多项式剔除数值积分过程中产生的累积误差.最后,结合姿态角、速度和位移,识别出挥拍轨迹.实验结果表明,提出的TRM具有良好的有效性.与传统时域积分轨迹识别方法相比,TRM的挥拍轨迹识别率更高.TRM可以更准确地进行羽毛球拍运动轨迹识别.     

运动捕捉数据重用方法的研究

自从运动捕捉技术被引入计算机动画制作领域之后,以其真实准确的优点得到了迅速的推广,如今在人们生活的各个领域都能够看到运动捕捉技术的身影,然而该技术同样存在一些缺点,其中最主要的缺点就是运动捕捉的成本十分昂贵,因此如何更好的重用已有的捕捉数据成为计算机图形学研究的一大热点.本文将对现有的运动捕获数据重用技术进行详细的剖析和比较.我们这里所说的重用技术是指在只需要较少的人工交互的基础上对运动数据的重新使用.按照不同的原理和处理方法我们将这些运动数据重用技术分成了三大类:对运动捕捉数据的直接重用,对运动捕捉数据的间接重用和直接与间接相结合的重用方法.并对各种代表技术进行了论述,分析了这些技术的优劣和可能的改进方法.     

基于动态规划的关键帧提取算法

在传统的关键帧动画中,动画师对关键帧进行编辑并通过插值生成一段连续的动画.运动捕捉数据的每一帧均可看作关键帧,但是对其直接进行编辑非常繁琐,需要从运动中提取具有代表性的关键帧,简化运动的编辑操作.已有的关键帧抽取方法主要基于一些局部误差度量策略,算法的全局误差难以得到保证.提出了一种基于动态规划的运动捕捉数据的关键帧提取算法,该算法通过曲线拟合技术对密集采样的运动捕捉数据进行减帧,在生成指定数目关键帧的同时保证误差达到全局最小.用户可以利用传统的关键帧技术对减帧后的运动进行编辑.     

运动捕捉技术在体育运动仿真中的应用

运动捕捉技术是指利用传感器记录物体或人的动作过程的技术，广泛应用于体育、娱乐、医疗等领域。文章首先对运动捕捉技术进行了综述，然后对运动捕捉技术在体育教学和训练的应用现状进行了概述，接着指出了运动捕捉技术在体育教学和训练中的应用前景，最后在分析总结已有研究成果的基础上，指出了运动捕捉技术的发展趋势。     

基于篮球课体能训练的虚拟仿真系统的设计与实现

为了解决传统篮球课堂教学存在的弊端,设计了学生运动训练的虚拟仿真系统.首先对篮球运球动作信息进行捕捉,对篮球运球动作进行三维仿真,构建人体模型图和设计人物角色,获取虚拟的篮球运动场馆以及篮球运动员的技术动作虚拟仿真结果,然后采用动作捕捉技术对虚拟仿真结果中关键信息节点的运动轨迹进行追踪,获取篮球运动员训练过程中腿部骨骼的运动轨迹,通过控制这些关键骨骼的运动轨迹来控制虚拟运动员的训练过程.实验结果表明,该系统能够获得理想的篮球体能训练效果.     

创新是乒乓球运动的不竭动力

从意识、打法、技术、训练、球拍5个方面分析介绍了乒乓球的创新发展历程,总结了中国乒乓球运动长盛不衰的创新因素,旨在激发我国乒乓球界勇于创新、善于创新、适应创新的热情,促进乒乓球运动的不断发展.     

利用加速传感器估算竞走运动员的步长与步频

运动捕捉技术是体育训练和教学的有力助手,可以通过捕捉运动参数来辅助教练员对训练效果做出评价和调整.基于三轴加速度传感器提出一种计算竞走步长及步频的算法,实时捕捉运动员的三轴运动信息,并采用低通滤波法剔除采样数据中的噪声干扰.基于步态周期内加速度曲线求解步频值,并建立了竞走单步步长的计算模型.测试数据表明:计算的步长和步频值准确度高、误差较小;获取训练中竞走运动员每一步态的步长和步频值,可以检测运动员技术结构的稳定性进.     

基于运动捕捉技术的民族舞蹈的保护

为了保护中国非物质文化遗产中的少数民族舞蹈,本文通过运动捕捉技术对非物质文化遗产中的摆手舞进行三维数字化保护.首先通过运动捕捉技术,采集舞蹈演员的动作信息,然后采用三维建模技术对舞蹈演员进行人物建模、服饰模拟,最后将捕捉到的舞蹈演员关键的动作数据点与人物模型相绑定,合并场景,生成舞蹈动画,并与摆手舞乐曲进行合成.该方法与传统的舞蹈保护方法相比,可以更好的全方位的展示舞蹈的特点.     

一种基于L1范数最小化的全局运动估计算法

视频内容的分析与理解往往基于对视频中目标对象的空间、运动特征进行感知.然而,在实际拍摄的视频中,目标对象的真实运动轨迹往往受到同时存在的相机全局运动影响.这种由相机自运动带来的全局运动在当前流行的自媒体视频中十分普遍.为了消除全局运动对视频中对象的真实运动轨迹的影响,提出了一种基于L1范数最小化的全局运动参数估计算法,并在此基础上实现了视频的全局运动补偿,得到了前景对象的真实运动轨迹.实验结果表明该算法能准确有效地去除全局运动的影响并准确恢复出运动对象的真实运动轨迹.     

列车底部内腔粉尘漫反射监测方法及轨迹分析

高速列车底部内腔粉尘对车下设备功能产生重要影响,科学捕捉粉尘来源是解决问题的关键.本文提出阵列平行光束粉尘漫反射监测方法,在关注区域粉尘运动的路径上布置阵列平行LED直射光源,沿运动路径及阵列光源所在平面法向设置高清摄像机,借助细灰粉尘的光照漫反射原理,通过机器视觉识别,捕捉粉尘漫反射进入摄像机镜头的粉尘光点,实时监测粉尘的运动轨迹.结果表明:所提出的基于平行光束的粉尘漫反射运动轨迹捕捉方法有效解决了高速列车关键区域内流场携沙的运动跟踪难题,具有重要的工程应用意义.     

贵州少数民族舞蹈数字化保护与传承

本文通过采用光学式运动捕捉技术获取少数民族舞蹈的运动数据并进行动作编辑,利用3DSMAX对舞蹈者、服饰等复杂模型建模,并利用运动捕捉系统得到的运动数据驱动模型,生成数字化运动模型,研究了OPENGL的运行机制,结合3D SMAX与OPENGL各自的优点,实现对舞蹈动作的人机交互控制。     

基于运动轨迹的视频三维小波变换方法

将运动矢量估计与三维小波变换相结合用于视频信号压缩 .这种方法在对序列作时域上的一维变换时 ,是对各帧中由运动矢量联系起来的一条运动轨迹上的像素进行 .由于在实际情况中 ,通过运动矢量联系而形成的像素运动轨迹是任意长度的 ,这就需要对任意长度的像素串作一维小波变换 .此文在二代小波提升算法基础上 ,通过修改边界延拓方法获得一种任意长度信号的小波变换算法 ,并将其用于基于运动轨迹的视频时域小波变换 .实验结果表明 ,对于运动幅度大的视频序列 ,这种方法可以获得比常规三维小波变换编码高的压缩性能 .     

六自由度机械臂运动轨迹自动生成方法仿真与实现

运用运动捕捉系统,结合机器人运动学方法,提出一种六自由度机械臂运动轨迹自动生成方法.首先,在运动捕捉系统下得到人手臂末端的Marker标记点的位姿信息;然后,通过数据处理得到标记点的位姿矩阵,并将其作为机械臂末端执行器的位姿矩阵,进而通过数据流通道将该数据传入机器人运动学仿真系统,在仿真系统中运用代数解法求机器人运动学逆解,并进行运动学仿真.最后,将逆解求得的6个关节角度传入机械臂本体,实现机械臂末端执行器按照运动捕捉系统下手臂末端标记点的运动轨迹而运动.仿真实验表明:该方法具有可行性.     

三维动画及其运动捕捉技术

三维动画作为一种视觉冲击力强、效果逼真的动画类型在计算机动画领域中越来越受到重视,三维运动捕捉技术则作为解决三维动画制作的一个手段也被广泛地使用．分析了三维动画的制作流程,三雏动画制作的瓶颈以及三维运动捕捉技术给三维动画制作带来的好处,探讨了三维运动捕捉技术的应用和发展．     

影响高职学生网球球感训练因素分析

随着普通高校选项网球课的逐渐普及，大学生对这项高尚运动不仅仅是停留在感官的接触，而是球场上潇洒的挥动球拍。自然而然，球拍击球产生的球感也成为教师们所重视的问题。由于球感涉及范围广，贯穿于整个运动过程，所以球感训练已经成为提高普通高校网球运动水平的重要因素之一，本文从教学、训练、比赛等多方面理论探索和实践出发，对影响网球球感因素进行分析和归纳，同时以此为依据提出有效的网球球感练习方法以供参考。     

人机象棋对弈中棋子的快速捕捉与定位研究

针对人机象棋对弈中变动棋子的快速捕捉问题,提出了一种在动态环境下快速捕捉变动棋子的方法.首先,采用背景差分法判断出棋盘上存在运动目标,使用肤色检测和人手跟踪获取人手运动轨迹,根据运动轨迹变化判断出人手已经落子.然后,获取最新的帧图像与背景图像的差分图像,帧图像再经过肤色检测处理得到对应的运动目标图像,运动目标图像与差分图像进行差分获取最终差分图像.最后,扫描最终差分图像获得两小块白色区域坐标,在提取的帧图像中相同坐标处定位识别棋子,在人手尚未离开棋盘时完成捕捉过程.采用该方法与全棋盘扫描法进行对比实验,实验结果表明:该方法可以在各种人手操控棋子的情况下可靠地捕捉到变动棋子;相比于普通的全棋盘扫描法,棋子捕捉的效率提高了36.27%.     

基于样本的等距特征映射的行为分析方法

针对运动捕捉数据分析和应用的效率要求,提出了一种基于样本-Isomap的行为分析方法.通过计算运动数据中样本帧的距离矩阵得到样本嵌入空间的特征向量,用其近似表示嵌入空间的特征向量,然后在该空间上计算非样本帧的投影,得到非样本帧的近似流形嵌入.结果表明当样本帧的选取比例在10%时可以近似得到整个运动数据的低维流形嵌入,且处理效率比原方法提高10倍以上.应用该算法对高维运动捕捉数据进行降维,能够提高运动捕捉数据分析和应用的效率.     

利用渐开线的足球机器人射门算法研究

为了进一步提高足球机器人的射门成功率,使射门动作更快更准,在分析了基本算法不足的基础上,利用光滑、可微的渐开线来解决机器人小车到达目标点的射门问题.通过建立球场坐标系及机器人小车的运动轨迹坐标系,导出了旋转矩阵与平移矩阵,对球场坐标系和运动轨迹坐标系进行了坐标转换,并运用几何学方法建立了机器人在运动过程中的避碰模型,最后利用优化设计中的内点惩罚函数法对机器人小车进行了运动路径寻优.仿真结果表明,该算法可优化足球机器人射门的运动轨迹,优化后的方法不但可以减小问题的复杂度,而且具有极高的实时性,因此较好地实现了机器人在动态环境下的射门动作,提高了射门的成功率.