创新手臂康复训练模型:扩展运动学分析与实验验证

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本文探讨了手臂康复训练和评估中的一种创新性运动学模型——"An Extended Kinematic Model for Arm Rehabilitation Training and Assessment"。传统上,康复治疗中的上肢运动学模型通常将手臂视为串联机器人,通过关节空间的旋转映射到笛卡尔空间的运动,这简化了处理过程,便于操作。然而,这种模型在处理上肢末端,特别是执行精细动作的手腕和手指部分时,其准确性有所欠缺。 作者Kui Wang、Siyi Li、Chang Xu和Ningbo Yu提出了一个全新的手臂运动学模型,灵感源于人体解剖学尤其是前臂和手腕的生物力学分析。与传统模型相比,他们增加了关键参数,以更好地模拟实际手臂的复杂运动。这个扩展模型包括五个参数:上臂的内旋/外旋、肘关节的屈伸、前臂的旋前/旋后、手腕的屈伸以及尺偏/桡偏。通过引入这个额外参数,模型能够更准确地描绘出整个上肢的动作范围,从而在康复训练中提供更精细的指导。 为了验证新模型的有效性和精确度,研究人员设计并实施了一项使用高级虚拟现实或触觉界面的实验。实验数据的收集和分析是研究的重要组成部分,旨在量化新模型在实际运动中的表现,以及它在康复治疗中如何优于现有的单一关节空间模型。通过比较实验结果与实际运动数据,研究者可以评估模型的性能,以便优化康复计划,提升患者的手部功能恢复。 这篇研究论文旨在解决上肢康复中的精度问题,并通过引入生物力学原理和新的运动学模型,为个性化和高效的康复训练提供了理论支持。通过实证方法,本文不仅推动了康复技术的进步,也为临床实践提供了实用工具,有助于改善上肢受伤或手术后患者的康复效果。