[发明专利]一种基于仿山羊腿足结构设计建模方法

摘要

本发明提供一种基于仿山羊腿足结构设计建模方法，涉及行走步态技术领域。该基于仿山羊腿足结构设计建模方法，包括以下步骤：S1.随机选取一只体型健硕的山羊，将山羊置于平坦的路面上，当山羊行走时，利用拍摄装置抓取山羊行走的画面；S2.调出拍摄山羊行走的画面，将画面做慢放处理，仔细观察山羊完成一个步态周期的腿足变化。通过建立三维坐标系，并将四项数据导入到三维坐标系中，形成一个三维的山羊腿足行走轨迹，可以得到仿山羊腿足结构的动态模型，使得山羊的行走状态和运动规律可以完整的得到体现，让仿山羊腿足结构在各大领域中都能够发挥，从而在一定程度上使得许多领域中的机械设备可以进一步提升。

主权项

1.一种基于仿山羊腿足结构设计建模方法，其特征在于：包括以下步骤：/nS1.随机选取一只体型健硕的山羊，将山羊置于平坦的路面上，当山羊行走时，利用拍摄装置抓取山羊行走的画面；/nS2.调出拍摄山羊行走的画面，将画面做慢放处理，仔细观察山羊完成一个步态周期的腿足变化，其中包括观察一个步态周期内有几种行走状态、山羊腿的抬起顺序、每只腿的抬起高度、每只腿抬起时关节处形成的夹角与抬起高度的关系；/n1)确定行走状态：根据慢放画面对山羊的行走状态进行分解，仔细观察一个步态周期内有几种行走状态，将不同的行走状态画面进行分段，每一个行走状态做为一个独立的步态，然后将不同的状态按照前后顺序进行标记，分为Z1、Z2、Z3......Zi、Zj；/n2)确定山羊腿的抬起顺序：根据步骤1)得到的Z1、Z2、Z3......Zi、Zj作进一步的观察，观察Z1、Z2、Z3......Zi、Zj每一段中山羊行走时山羊腿足的抬起顺序，将山羊腿四肢分为左前腿、左后腿、右前腿、右后腿并标注为a，然后将Z1、Z2、Z3......Zi、Zj每一段的四肢按照抬起的先后顺序进行排列为a1、a2、a3、a4，并记录每一段中有几个a1、a2、a3、a4的排列顺序；/n3)确定每只腿的抬起高度：根据步骤1)与2)所得的数据作进一步的观察，首先观察Z1-a1的最终抬起高度，然后依次观察Z1-a2、Z1-a3、Z1-a4的最终抬起高度并记录，这样就取得了山羊在Z1段行走状态下的腿足抬起高度数据，然后再根据上述的方法按照顺序依次取得Z2-a1-4、Z3-a1-4、Z4-a1-4......Zi-a1-4、Zj-a1-4的腿足抬起高度数据，并依次清楚记录；/n4)确定每只腿抬起时关节处形成的夹角与抬起高度的关系：根据步骤1)、2)与3)所得的数据作进一步的观察，观察山羊腿足抬起时关节所形成的夹角，首先将抬起a1、a2、a3、a4中形成的夹角标注为β1、β2、β3、β4，观察夹角时先将Z1-a1按照抬起的时间节点分为三步，即刚抬起时、抬起一半时、完全抬起时，三步分别标注为c1、c2、c3，然后首先观察Z1-a1-β1-c1所形成的夹角，在观察Z1-a1-β1-c2与Z1-a1-β1-c3的夹角并记录，这样就取得了Z1-a1形成的夹角数据，然后依次贯穿Z1-a2-β2-c1-3、Z1-a3-β3-c1-3、Z1-a4-β4-c1-3的夹角，这样就取得了Z1段的夹角数据，最后根据上述方法依次取得Z2、Z3......Zi、Zj段的夹角数据并记录；/nS3.将步骤S2中所记录的数据进行整合，建立一个三维坐标系，将山羊一个步态周期内的几种行走状态、山羊腿的抬起顺序、每只腿的抬起高度、每只腿抬起时关节处形成的夹角与抬起高度的关系四项数据导入到三维坐标系中，形成一个三维的山羊腿足行走轨迹，从而可以得到仿山羊腿足结构的动态模型。/n