动态时身体表面角度和衣服宽松度分布的关系
《学术前沿》为您分享使用了Qualisys运动捕捉系统采集实验数据的学术论文。本期是2023年1月份国内外期刊刊登的5篇论文，研究方向涉及康复、服装、体育（排球、射箭）、机器人等领域。
论文来源于以下期刊：
中国康复理论与实践
International Journal of Clothing Science and Technology(IF=1.006)
Frontiers in Psychology(IF=4.232)
中国体育科技
机器人
01
三维动态捕捉系统结合表面肌电在脑卒中偏瘫患者上肢运动功能评估中的应用
作者：李京月，张通，王亚囡，王晨
期刊：中国康复理论与实践
摘要:
背景：应用三维动态捕捉系统结合表面肌电分析脑卒中患者和健康人上肢触碰试验的运动学和生理学特点，并探讨其对脑卒中患者上肢运动功能评定的价值。
方法：2019 年1 月至8 月，采用三维动态捕捉系统Qualisys 结合表面肌电，记录上肢和手Brunnstrom Ⅴ期、改良Ashworth 量表分级≤ 1 级的北京博爱医院40 例恢复期脑卒中偏瘫患者患侧上肢(偏瘫组)和40 例健康成年人优势侧上肢(对照组)执行目标触碰任务时，肩、肘、腕关节和前臂的三维运动角度及相关肌肉表面肌电均方根值(RMS)。偏瘫组结果与Fugl-Meyer 评定量表上肢部分(FMA-UE)评分间的关系采用Pearson 相关性分析及多元线性回归分析。
结果：偏瘫组肩关节内旋、屈曲，肘关节伸展，腕关节屈曲、尺偏角度绝对值较对照组增大(|t| > 2.321, P <0.05)，而肩关节内收，前臂旋前较对照组显著减小(|t| > 6.426, P < 0.001)。偏瘫组上肢各关节角度与FMA-UE 评分间无相关性(P > 0.05)。偏瘫组上斜方肌、三角肌前部、三角肌中部、肱二头肌、胸大肌、旋前圆肌、肱桡肌、指伸肌RMS 小于对照组(|t| > 2.068, P < 0.05)；肱三头肌RMS 大于对照组(t = -2.652,P < 0.05)。偏瘫组上斜方肌RMS 与FMA-UE 评分显著负相关(r = -0.585, P < 0.001)，旋前圆肌RMS 与FMA-UE 评分显著正相关(r = 0.589, P < 0.001)。上斜方肌和旋前圆肌RMS 是FMA-UE 评分的独立影响因素(P < 0.01)。
结论：三维动态捕捉系统结合表面肌电可作为有效评估脑卒中偏瘫患者上肢运动功能的一种客观手段。
关键词：脑卒中；三维动态捕捉系统；表面肌电；上肢；运动功能
DOI: 10.3969/j.issn.1006?9771.2022.11.001
02
The relation between body surface angle and apparel ease distribution under the motion state
动态时身体表面角度和衣服宽松度分布的关系
作者：Xing Ying
期刊：International Journal of Clothing Science and Technology(IF=1.006)
胸部凸角的设定与测量
a. 6种乳房垫；b.受试者；c.女性内衣；d.角度测量方法
Qualisys三维运动捕捉系统
摘要：
目的：本文利用Qualisys三维运动捕捉系统（3DMCS）研究了不同体表角度的衣服在胸围处和腰围处的动态宽松度分布。
方法：通过3DMCS获取受试者及其衣服沿胸围处和腰围处贴的标记点数据，再采用最小二乘法和四段多项式拟合受试者及其衣服的胸围和腰围曲线。受试者穿着不同体表角度的衣服在跑台上行走，3DMCS捕捉反光标记点的坐标，计算出坐标到受试者胸围处和腰围的曲线。最后对样品的数据进行分析。发现在不同的体表角度中，动态宽松度分布呈现不同的规律。
结果：胸围凸角为26.53°（X3），背部曲线度为12.96°（Y1）时，受试者在胸围截面上的宽松度分布波动最为明显，最大波动值为± 20mm和± 25mm。当胸围凸角为28.10 ° (X5 )、背部曲线度为13.96 ° (Y1 )时，受试者腰部截面的宽松度分布波动最为明显，最大波动为± 30 mm和± 20 mm。胸围凸角对1#服装影响最大，背部曲线度对2#服装影响最大。
结论：目前，鲜有文献研究服装在不同体型上的动态宽松度分布。本文以不同体表角度为研究对象，分析不同服装的宽松度分布，所得结论可为三维服装建模提供参考数据，提高虚拟服装试衣的真实性。
关键词：
Dynamic ease distribution, Body surface angle, Garment pattern
动态宽松度分布，体表角度，制衣模式
DOI：10.1108/IJCST-04-2022-0060
03
External focus of attention enhances arm velocities during volleyball spike in young female players
年轻女排球运动员使用外部注意力焦点训练方法提高手臂速度
作者：Luká? Slovák, Javad Sarvestan, Takehiro Iwatsuki, David Zahradník, William M. Land and Reza Abdollahipour
期刊：Frontiers in Psychology（IF=4.232 ）
受试者惯用手上贴的反光标记点
摘要：
本研究采用统计参数图，探讨不同的排球专项注意焦点训练方法对年轻女排运动员扣球手臂速度的影响。12名年轻女排运动员（13.6±0.6岁，1.8±0.8排球训练年限）进行三种不同训练：内部注意力焦点（IF，比如在动量传递前将肘关节向后拉），外部注意力焦点（EF，比如想象用像鞭子一样传递动量），对照组（CON，不进行注意焦点训练）。Qualisys三维运动捕捉系统用于捕捉贴在运动员上臂、前臂、手部的反光标记点。在此基础上，分析了排球扣球的起跳、扣球、加速和落地四个阶段。采用一维统计参数图( SPM1d )进行单因素重复测量方差分析：在EF组，从起跳到加速节段，手部（P＜0.01）、前臂（P＜0.01）、上臂（P＜0.01）的速度更快。事后分析表明：相对于CON组（分别P＜0.01，P＜0.01，P＜0.01）和IF组（分别P＜0.01，P＜0.01，P＜0.01），EF组的上臂、前臂和手部的速度显著性更快。研究结果建议，在接触球前的起跳到加速节段使用EF训练方法，能立即加快排球扣球速度。
关键词：
focus of attention, volleyball, velocity, external focus of attention, volleyball spike
注意焦点，排球，速度，外部焦点，排球扣球
DOI：10.3389/fpsyg.2022.1041871
04
国家射箭队运动员不同技术环节的
身体姿态特征研究
作者：王骏昇，吴尽，尹军
期刊：中国体育科技
摘要：
目的：分析国家射箭队运动员不同技术环节的身体姿态特征，为提高技术动作质量有针对性地提出建议。
方法：分析国家射箭队运动员不同技术环节的身体姿态特征，为提高技术动作质量有针对性地提出建议。
结果：不同性别射箭运动员的身体姿态角无显著性差异，从开弓环节开始，运动员持弓臂肘关节俯视角始终大于165°，肩关节俯视角约为170°，拉弓臂的肘角逐渐变小、肩角逐渐变大，固势环节肘关节俯视角约为60°，肩关节俯视角度约为127°。撒放环节较固势环节的上肢姿态角变化小于3°，躯干姿态角变化小于1°。
结论：不同性别的运动员身体姿态角差异不显著，具有共性特征：1）举弓环节上肢自然上抬、发力小，躯干不同程度前屈；2）开弓环节持弓臂肘关节俯视
夹角接近直线，呈现骨骼支撑与直线用力原理特征；3）固势环节拉弓臂肘关节姿态角缩小，肩关节姿态角变大，前臂与箭的延伸线呈直线；4）撒放环节仅有拉弓臂肘关节在垂直方向上出现微小变化；5）固势环节后，躯干姿态角变化极小。
关键词：国家射箭队；身体姿态；技术环节
DOI：10. 16470/j. csst. 2022069
05
基于张拉整体结构的仿生腿式机器人设计
作者：孙建伟，李维佳，褚金奎
期刊：机器人
动作捕捉场地布置
摘要：
为提高传统仿生腿式机器人的适应性并简化控制系统，提出了一种基于张拉整体结构的仿生腿式机器人。根据人体腿部的生理结构和运动机理，建立腿部的Snelson X 形张拉整体结构等效模型，并通过结构稳定性分析和运动学分析给出了结构刚度匹配方法。通过将旋转和平移运动分离来实现膝关节旋转中心的移动，利用平面四杆机构的死点实现机器人站立时膝关节的锁定；然后通过曲柄滑块机构和位移放大机构实现联动解锁，从而实现人腿行走过程中膝关节的刚－柔转换。最后通过单个电机驱动仿生腿式机器人进行物理样机测试，验证所提结构的有效性和实用性。
关键词：腿式机器人；张拉整体结构；仿生膝关节；自适应结构；平面四杆机构
DOI：10.13973/j.cnki.robot.220008
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