基于曲线拟合的上肢伸展姿势及其运动轨迹预测

上肢伸展姿势及运动轨迹预测是人类工效学领域的前沿课题。现有的预测方法在预测准确性、自然性和实时性方面尚存在缺陷。本研究系统提出了基于曲线拟合的上肢伸展姿势及运动轨迹预测方法。首先将人体右侧上肢和躯干建模为包含11个自由度的刚体系统;其次建立三维虚拟工作空间并进行子空间的划分,实时采集了个体执行上肢伸展运动的三维轨迹数据;进而采用曲线拟合及基于自组织映射理论的权重分布核函数结合的方法,实现手及达三维工作空间内任意位置时,上肢伸展姿势及运动轨迹的预测;并进行了跨被试的拟合检验。研究建立的上肢伸展及运动轨迹预测方法具有合理性,较现有的预测方法在预测准确性、自然性及实时性方面具有优势。