The invention discloses a measuring system of human upper limb motion characteristics and mechanical impedance and method, including the host computer, and is provided with a hand held device for upper limb task space measurement, hand-held device is provided with a force sensor to measure force and torque; and motion distribution in the upper extremity with joint space measurement and measurement of marker ball, marker the ball motion parameters capture system. The measuring data of the force sensor and the data of the motion capture system are sent to the upper computer, and the upper computer has a calculating module for calculating the upper limb motion parameters and the mechanical impedance according to the measured data. The measurement system and method can effectively measure the dynamic mechanical impedance of human upper limb, and better understand the motion law of human upper limb.
【技术实现步骤摘要】
一种人体上肢运动特性与机械阻抗的测量系统及方法
本专利技术涉及一种运动参数与机械阻抗测量的系统,具体地说是一种人体上肢运动特性与机械阻抗的测量系统及方法。
技术介绍
人体上肢是人体运动系统中最灵活、运动幅度最大的运动系统,是一个具有众多复杂结构关节的多自由度机械运动系统。测量人体上肢运动特性,可以用来评估人体上肢的操作能力和灵活性,认识人体上肢自然运动规律,对日后机器人开展拟人化技能作业亦具有重要的先导作用。人体上肢机械阻抗特性反映了上肢肌肉收缩情况等肌体生理特征。相对于国外学者,目前国内进行人体上肢机械阻抗方面的研究的学者较少,起步较晚,研究主要集中在静态手臂末端阻抗。国外学者对于人体上肢机械阻抗的研究,主要集中于动态手臂末端阻抗,对于手臂关节空间的动态阻抗的研究较少。
技术实现思路
本专利技术针对上述现有技术现状,而提供一种人体上肢运动特性与机械阻抗的测量系统及方法,可以快速、准确、方便的测量人体上肢的运动特性与机械阻抗。本专利技术解决上述技术问题所采用的技术方案为:一种人体上肢运动特性与机械阻抗的测量系统,包括上位机,并设有用于上肢任务空间测量的手持式装置,手持式装置安装有测量力与力矩的力传感器;以及分布在上肢处用于关节空间测量的marker球、和测量marker球运动参数的运动捕捉系统;力传感器的测量数据和运动捕捉系统的测量数据发送给上位机,上位机具有根据测量数据计算人体上肢运动参数和机械阻抗的计算模块。为优化上述技术方案,本专利技术还包括以下改进的技术方案。上述的手持式装置具有用于固定测试工具的工具安装部和用于握持的手柄,在手柄与工具安装部之间设有传 ...
【技术保护点】
一种人体上肢运动特性与机械阻抗的测量系统,包括上位机,其特征是:设有用于上肢任务空间测量的手持式装置(8),所述的手持式装置(8)安装有测量力与力矩的力传感器(2);以及分布在上肢处用于关节空间测量的marker球(3)、和测量marker球(3)运动参数的运动捕捉系统;所述力传感器(2)的测量数据和运动捕捉系统的测量数据发送给所述的上位机,所述的上位机具有根据测量数据计算人体上肢运动参数和机械阻抗的计算模块。
【技术特征摘要】
1.一种人体上肢运动特性与机械阻抗的测量系统,包括上位机,其特征是:设有用于上肢任务空间测量的手持式装置(8),所述的手持式装置(8)安装有测量力与力矩的力传感器(2);以及分布在上肢处用于关节空间测量的marker球(3)、和测量marker球(3)运动参数的运动捕捉系统;所述力传感器(2)的测量数据和运动捕捉系统的测量数据发送给所述的上位机,所述的上位机具有根据测量数据计算人体上肢运动参数和机械阻抗的计算模块。2.根据权利要求1所述的测量系统,其特征是:所述的手持式装置(8)具有用于固定测试工具的工具安装部(82)和用于握持的手柄(81),在所述手柄(81)与工具安装部(82)之间设有传感器安装部(83)。3.根据权利要求2所述的测量系统,其特征是:在所述工具安装部(82)的顶部固定有四个分叉的连接杆(31),每个连接杆(31)的端部固定有一个marker球(3)。4.根据权利要求3所述的测量系统,其特征是:所述的marker球(3)包括分布在上臂并呈三角形布置的第一marker簇(1)、分布在前臂并呈三解形布置的第二marker簇(7)。5.根据权利要求4所述的测量系统,其特征是:所述的marker球(3)包括分布在肩峰、外侧髁、...
【专利技术属性】
技术研发人员:陈庆盈,韦成朋,杨桂林,张驰,
申请(专利权)人:中国科学院宁波材料技术与工程研究所,
类型:发明
国别省市:浙江,33
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