[发明专利]基于IMU的便捷式人体关节参数估计方法

摘要

基于IMU的便捷式人体关节参数估计方法，本发明涉及人体关节参数估计方法。本发明为了解决现有技术存在精度低、价格昂贵、操作不便捷及耗时长等问题。本发明步骤为一把人体手臂等效成由上臂、前臂和手掌三个刚体通过肘关节和腕关节铰接而成的，并定义坐标系；二通过人体运动学分析通过o1在的位置矢量，得到的二阶微分形式三通过人体运动学分析通过o1在的位置矢量，得到的二阶微分形式四得到和由球关节引起的运动学约束关系式；五用最小二乘法对方程组求解，得到和六重新执行步骤二至步骤五，得到和的值；步骤七计算小臂的长度。本发明应用于肢体测量领域。

主权项

基于IMU的便捷式人体关节参数估计方法，其特征在于，所述人体关节参数估计方法包括以下步骤：步骤一：把人体手臂等效成由上臂、前臂和手掌三个刚体通过肘关节和腕关节铰接而成的，并定义坐标系；步骤二：根据步骤一通过人体运动学分析通过o1在的位置矢量，得到的二阶微分形式其中所述为参考坐标系原点e到肘关节旋转点o1的位置矢量；步骤三：根据步骤一通过人体运动学分析通过o1在的位置矢量，得到的二阶微分形式步骤四：得到和由球关节引起的运动学约束关系式，其中所述表示从上臂传感器坐标系坐标原点a指向肘关节旋转点的相对的位置矢量，表示从前臂传感器坐标系坐标原点b指向肘关节旋转点的相对的位置矢量；步骤五：根据步骤四建立线性方程组并用最小二乘法对方程组求解，得到和步骤六：根据o2在的位置矢量和o2在的位置矢量，重新执行步骤二至步骤五，得到和的值；其中所述表示从前臂传感器坐标系坐标原点b指向腕关节旋转点o2相对的位置矢量，表示从手掌传感器坐标系坐标原点c指向腕关节旋转点的相对的位置矢量；步骤七：根据步骤五得到的和计算出小臂的长度。