動作捕捉助力人-機運動協同性輔助側翻康復輔具設計
壓力性損傷（即壓瘡）在長期臥床患者人群中極為常見，是臨床中造成經濟損失最大的病症之一，而仰臥位側翻是長期臥床患者有效預防壓力性損傷病症的有效措施之一。
現有的輔助側翻器械為多功能護理床，其通過床面傾斜實現側翻功能，但仍在很大程度上依賴人工輔助，且並未考慮人體運動機理，通常會由於人的轉動中心和機構轉動中心不一致，導致運動過程中人的背部擠壓或拉拖等，存在人機運動協同性、功能柔性等方面的不足。
為了提高輔助機構的人機運動協同性，北京資訊科技大學機電工程學院蘇鵬副教授團隊進行了人體側翻過程中肩部和臀部的運動軌跡相關研究。
側翻運動專用實驗臺如上圖所示，實驗臺床面由透明亞克力板搭成，在實驗臺的上方和下方分別佈置6個NOKOV度量光學動作捕捉捕捉鏡頭。
在仰臥位側翻初始姿態時，下方的光學動作捕捉鏡頭透過透明的亞克力板識別到人體背部反游標記點，上方的光學動作捕捉鏡頭識別側翻姿態的反游標記點，利用識別到的所有反游標記點實際運動軌跡來表徵肩部和臀部的骨骼運動，這也是是研究仰臥位側翻規律的關鍵。經過前期研究發現，肩部和臀部各貼上5個反游標記點進行識別，即可精確描述運動模型。
實驗共進行了15組實驗物件的仰臥位側翻實驗，每組實驗做20次，對同一實驗物件的不同組資料先進行奇異值剔除處理，再進行求和平均處理，進而得到每組實驗物件的一般運動軌跡，選取其中一組軌跡作為仰臥位側翻實驗分析物件。
通過Matlab對運動模型進行模擬實驗，得到運動模型經擬合後的模擬圖形。實驗結果展示，連桿末端軌跡的差異不大，基本吻合。
該研究中，NOKOV度量動作捕捉系統提供了人體仰臥位側翻運動動作捕捉，將實驗和模擬結果進行對比，證明了運動學模型建立的正確性和軌跡圖形擬合的合理性，能夠協助進行人-機運動協同性輔助側翻康復輔具設計。
參考文獻：
[1]蘇鵬,盧達,倫慶龍,李劍,徐曉鍾,樊瑜波.基於運動軌跡圖形擬合的輔助人體側翻機構設計研究[J].圖學學報,2020,41(06):993-1000.
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