[发明专利]一种曲径运动模式下的稳定性评价方法

权利要求书

1.一种曲径运动模式下的稳定性评价方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

（1）采用红外三维运动捕捉系统记录身体各个关键节点的三维坐标以及运动轨迹，求解足跟、足尖处反光标记点运动轨迹在垂直轴方向坐标的极小值，划分步态周期；

（2）根据两足足跟、足尖四个反光标记点的三维坐标估算两足中心的三维坐标及曲径圆心，并根据身体重量及各个节段尺寸估算身体重心的三维坐标；

（3）求取身体重心相对于两足中心沿曲径径向和切向的倾角，用于表征曲径运动过程中的稳定程度。

2.根据权利要求1所述的一种曲径运动模式下的稳定性评价方法，其特征在于，所述根据两足足跟、足尖四个反光标记点的三维坐标估算两足中心的三维坐标及曲径圆心，并根据身体重量及各个节段尺寸估算身体重心的三维坐标的步骤具体为：

1）两足中心三维坐标的确定；

左足跟、左足尖、右足跟、右足尖的三维坐标分别为(x_lh,_ylh,z_lh),(x_lt,_ylt,z_lt),(x_rh,_yrh,z_rh),(x_rt,y_rt,z_rt)，l代表左、h代表足跟、r代表右、t代表足尖，两足中心cof的三维坐标为(x_cof,y_cof,z_cof),则估算公式表示为：

xcof=14(xlh+xlt+xrh+xrt)]]>

ycof=14(ylh+ylt+yrh+yrt)]]>

zcof=14(zlh+zlt+zrh+zrt)]]>

2）根据两足中心三维坐标和圆弧拟合公式确定曲径圆心；

曲径圆心(x_o,y_o)的坐标以及半径R的值具体为：

x_o=-0.5*a(1)

y_o=-0.5*a(2)

R=a(1)2+a(2)24-a(3)]]>

其中，a(1)，a(2)，a(3)为系数；

3）身体重心的确定。

3.根据权利要求1所述的一种曲径运动模式下的稳定性评价方法，其特征在于，所述求取身体重心相对于两足中心沿曲径径向和切向的倾角，用于表征曲径运动过程中的稳定程度的步骤具体为：

1）径向、切向偏移计算；

假设在某一时刻两足中心点在A处(x_cof,y_cof)，身体重心在水平面上的投影在B处(x_com,_ycom)，圆心为O处(x_o,y_o)，AB向量在AO向量上的投影就是此刻径向偏移，表示为d₁，θ是AB向量与AO向量的夹角。

d1=|AB→|*cosθ]]>

AB向量在与AO垂直方向的投影为此刻切向偏移，表示为d₂；

d2=|AB→|*sinθ]]>

2）径向倾角θ₁和切向倾角θ₂计算

θ1=arctan(d1zcom)]]>

θ2=arctan(d2zcom)]]>

其中，z_com为身体重心在竖直方向上位移分量。