| 人体上肢运动的雅克比矩阵与灵活性分析 |
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| 引用本文： | 李剑锋,袁树峥,范金红,陶春静,马春敏,季润.人体上肢运动的雅克比矩阵与灵活性分析[J].上海交通大学学报,2014,48(2):173-180. |
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| 作者姓名： | 李剑锋 袁树峥 范金红 陶春静 马春敏 季润 |
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| 作者单位： | （1. 北京工业大学 机械工程与应用电子技术学院，北京 100124；2. 国家康复辅具研究中心，北京 100176） |
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| 基金项目： | 国家自然科学基金(61273342);北京市自然科学基金(3113026,3132005)资助项目 |
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| 摘 要： | 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.
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| 关 键 词： | 人体上肢 运动学模型 关节运动耦合 雅克比矩阵 |
| 收稿时间： | 2013-04-15 |
Jacobian Matrix and Kinematic Dexterity Analysis of Human Upper Limb Motion |
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| LI Jian-feng;YUAN Shu-zheng;FAN Jin-hong;TAO Chun-jing;MA Chun-min;JI Run.Jacobian Matrix and Kinematic Dexterity Analysis of Human Upper Limb Motion[J].Journal of Shanghai Jiaotong University,2014,48(2):173-180. |
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| Authors: | LI Jian-feng;YUAN Shu-zheng;FAN Jin-hong;TAO Chun-jing;MA Chun-min;JI Run |
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| Institution: | （1. College of Mechanical Engineering and Applied Electronics Technology, Beijing University of Technology, Beijing 100124, China; 2. National Research Center for Rehabilitation Technical Aids, Beijing 100176, China） |
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| Abstract: | |
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| Keywords: | human upper limb kinematic model motion coupling of joints Jacobian matrix |
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