[发明专利]一种人体肘关节前屈后伸绕瞬时动心运动的瞬时动心测量方法

摘要

本发明公开了一种人体肘关节前屈后伸绕瞬时动心运动的瞬时动心测量方法，属于测量技术领域，包括以下三个步骤：人体上肢运动数据的采集：将两个标志点运动块固定在操作者上臂、前臂法兰上，在前臂做缓慢屈伸运动时，通过VICON测量系统，获取人体上臂、前臂运动信息；前臂运动模型的建立：将人体上臂、前臂作为一个刚体，建立一个前臂相对于上臂绕瞬时动心运动的运动学模型；关节旋转瞬时动心的求解：有理论力学知识，前臂相对于上臂做瞬时旋转运动的动心一定是前臂刚体上不在一个线上三点速度方向垂线的交点。基于该原理，即可获得某时刻肘关节前屈后伸的瞬时动心。本发明容易实现，测量点通过绑缚在人体骨骼上，计算简单并且测量准确。

主权项

1.一种人体肘关节前屈后伸绕瞬时动心运动的瞬时动心测量方法，其特征在于：肘部运动数据的采集：首先将四个不在一个平面上的标志点固定在运动块上，运动块固定在运动法兰上，运动法兰固定在靠近上臂上部、前臂前部的适当位置，利用VICON测量系统，获取以上标志点的实时位置，其中VICON光学运动捕捉系统测样频率高；/n肘部运动模型的建立：为求解人体肘关节前屈后伸绕瞬时动心旋转运动的动心，将人体上臂作为固定刚体，前臂作为实时运动刚体，建立一个前臂相对于上臂绕瞬时动心运动的运动学模型；/n关节绕瞬时动心旋转运动的瞬时动心求解：根据空间刚体运动学知识得，空间刚体绕一瞬时动点运动，其相应速度方向的垂线必定经过该点，选取不在一个面上的三点，求取经过不在一个面上三点速度方向垂面方程的交点，三个平面方程的交点即为该时刻肘关节前屈后伸运动的瞬时动心；为了量化关节中心在任意时刻t的位置，以VICON的检测频率进行更新，计算得到任意时刻肘部关节绕瞬时动心运动的动点，所有计算参数都是通过前面测量得到的上臂、前臂运动的表面数据。/n