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老年人左、右手喝水动作的运动特性研究
目的 通过采集和分析人体三维运动数据,研究老年人左、右手喝水动作的运动学特性.分析左、右手动作的差异,为镜像康复设备的设计和精准康复训练方案的制定提供数据支持和理论基础.方法 选取16名右利手的老年人为实验对象,实验对象分别用左、右手完成喝水动作.应用运动捕捉系统采集实验者上肢的三维运动轨迹,分析实验对象在喝水动作中,左、右肩、肘、腕关节的三维运动角度和角速度的相关性.结果 左、右手在肩关节的矢状轴角度、肘关节的屈伸角度、肩关节的旋内旋外角度、肘关节旋内旋外的角度上具有高度相关性(相关系数| r|＞0.8);在肩关节冠状轴的角度、腕关节掌屈背伸的角速度上具有低度相关性(0.3＜| r|＜0.5);在肩关节冠状轴的角速度上具有微弱相关性(0.1＜| r |＜0.3);在其余上肢的关节角度和角速度上具有显著相关性(0.5＜|r|＜0.8).结论 健康老年人在完成喝水动作中,主要利用肩关节的旋内旋外活动和肘关节的屈伸、旋内旋外活动.右手在关节屈伸角度的运动幅度上大于左手,而在关节旋内旋外角度的运动幅度方面小于左手.在镜像康复机器人设计和康复轨迹规划中,应尊重左、右手的差异,实现精准康复的目的.
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三维摄像测量系统测量人体上肢运动的算法研究
应用三维摄像测量系统分析人体上肢运动时,由于实验噪声的影响,按一般旋转矩阵计算方法得到的数据会产生较大的误差.根据旋转矩阵的单位四元数表示形式,提出了一种旋转矩阵的正交分解算法,提高了计算的准确性和稳定性,并在刚体运动和人体上肢关节运动测量实验中得到了验证.
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基于Kinect体感交互技术的上肢关节活动度测量方法
为了简化人体上肢关节活动度测量过程,提高测量效率和准确度,实现活动度的自动测量,提出一种基于Kinect体感交互技术的测量方法.通过Kinect传感器,捕捉上肢各关节点位置,将关节点数据传至计算机；通过检测上肢体运动平面偏离人体冠状面、矢状面和轴向面的距离,规范上肢的测量动作；自动计算肩、肘等关节各科目的活动度数值,由体感人机交互界面实时反馈测量结果.用该方法对40位受测者分5组(每组8人)进行测量试验,并根据t检验法,得到肩关节外展、内收、屈曲、伸展以及肘关节屈曲科目的|t|值,分别为1.53、1.17、1.30、1.58和1.47,均小于2.776,测量结果与期望值无显著差异,表明系统的测量精确度较高.
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一种上肢运动功能评价方法的初步研究
目的:通过研究健康人上肢点取前方不同目标点的定位运动规律,探讨评价上肢运动障碍者运动功能的新方法,尝试为肢体运动障碍者的康复训练和检测提供对照和比较.方法:选择21名健康男性自愿者,设计并进行了人体上肢定位实验,得到了拾取时间数据,通过数据分析,探讨人体上肢拾取不同位置目标点的运动时间特性,以此为参考可以对肢体运动障碍者的上肢定位运动功能进行评价.结果:实验数据分析表明,在人体上肢定位运动中,点取前方不同位置目标点时食指尖运动持续时间存在较大差异,并且具有很强的规律性.结论:以健康人的上肢定位运动规律为比照,用食指尖运动持续时间来评价肢体运动障碍者的上肢定位运动功能,是一种简单、可行的方法.
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人体前方平面上目标点拾取运动特性及工效研究
目的 研究人体上肢对前方平面不同区域目标点的拾取运动特性和工效.方法 设计并进行了目标拾取实验,得到了人体上肢拾取前方平面上目标点所需时间、速度、运动轨迹线长度、功率等实验数据.结果 通过实验分析,初步揭示了不同区域目标点的拾取运动特性存在较大的差异.结论 右利手者拾取前方平面上目标点时,左上区目标点的拾取运动工效好,右下区目标点的拾取运动工效差.
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人体前方不同位置目标点拾取运动时间特性的研究
目的 研究人体前方不同位置目标点的拾取运动时间特性,探讨拾取运动的起始点和目标点位置对拾取时间的影响.方法 设计并进行人体上肢拾取运动实验,记录拾取时间数据,通过数据分析,探讨人体上肢从平面板上不同起始点拾取前方不同位置目标点的运动时间特性.结果 分析结果表明,起始点和目标点的位置改变对拾取时间有极大影响.结论 右利手者拾取前方不同位置目标点时,目标点相对于起始点的方位不同,或起始点(目标圆)位置有变,都会造成拾取时间的显著差异.起始点在目标板上行方向的位置变化对拾取时间影响较大,在列方向的位置变化对拾取时间影响较小.对右利手者,当拾取距离一定时,从起始点向右上方45°目标点的拾取时间短;起始点位于人体右侧时,该起始点所在目标圆总的拾取时间短.
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人体上肢串接水平断面解剖标本的制作
断层解剖学是通过对各种断面及连续多个断面的观察,获得并建立某个器官或组织在三维空间的形态结构概念[1].随着新的影像技术,如超声成像(USG)、X线计算机断层成像(CT)和磁共振成像( MRI)等新的诊疗技术先后崛起并迅速普及应用,凸现断层解剖知识的重要性[2].由于上肢血管神经行程长,结构复杂,其断面解剖标本制作难度大[3].为了更好地适应断面解剖实验教学的改革与发展,我们对上肢串接断面标本的制作进行了一些探索.
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人体上肢协调控制机理的研究进展及其面临的若干问题
上肢是人体灵活、为复杂的运动执行元件,研究上肢的协调控制机理对仿人机器人和智能假肢的运动规划、实时控制具有重要的意义.近10多年引起了研究者的广泛兴趣.本文重点论述人体上肢的结构特征、冗余协调理论、运动协调控制机理等方面的新研究进展,并对其在仿人机器人、智能假肢、运动生理、康复评定等方面的应用前景提出展望.
