[发明专利]建立数字运动人库的方法

权利要求书

1.一种建立数字运动人库的方法，包括：

对人体结构建模，得到人体结构模型；

通过运动捕获和力矩捕获，得到运动数据；

对运动数据进行数据标准化处理，得到标准化运动数据；以及

将标准化运动数据与人体结构模型结合，产生数字运动人库。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，对人体结构建模，得到人体结构模型包括通过对人体的自由度、尺寸、惯量、运动范围等数据进行分析，获得标准三维人体模型。

3.根据权利要求2所述的方法，其中：

自由度包括人在运动时有明显变化的关节数目及位置；

尺寸包括人体头、上下躯干、上臂、前臂、手、大腿、小腿、足的尺寸参数，以及步行和慢跑状态下的步长、步频和步速；

惯量包括人体头、上下躯干、上臂、前臂、手、大腿、小腿、足的惯性指标；以及

运动范围包括人体肩、肘、腕、髋、膝、踝等主要关节在随意运动及强迫运动时的运动范围。

4.根据权利要求1所述的方法，其中，所述运动数据包括人行走过程中各个关节角转速变化或关节坐标变化数据、肌电信息变化数据、脚底压力变化数据。

5.根据权利要求1所述的方法，其中，所述数据标准化处理包括数据异常处理和数据格式转换。

6.根据权利要求5所述的方法，其中，数据异常处理包括通过前后时间节点上采集到的运动数据用样条曲线插补法对明显错误或缺失的数据进行增补。

7.根据权利要求5所述的方法，其中，数据格式转换包括将运动数据转换为统一格式，所述统一格式中同时包含了标准化运动数据的关节点三维坐标及在世界坐标中的运动曲线、关节夹角及其变化曲线的运动数据。

8.根据权利要求1所述的方法，其中，将标准化运动数据与人体结构模型结合包括将人体结构模型、采集点运动轨迹数据、采集点力矩数据相融合，得到形如：

关节i(位置数据、角度数据、关节力数据)的数据内容，

其中，关节i为人体模型的第i个关节，位置数据包括t时刻运动数据中关节i的位置坐标、线速度、线加速度数据，角度数据包括t时刻运动数据中关节i的角度、角速度、角加速度等数据，关节力数据包括t时刻运动数据中关节i的关节力数据。