畢業專題期末報告.doc

畢業專題期末報告 ： 學號：49： 指導教授：楊龍杰 教授 瞭解………………………………………1 座標系………………………………………………3 2-1二維(平面)極座標…………………………………3 2-2三維(球)極座標……………………………………5 三、……………………………………………7 3-1運動學……………………………………………8 3-1-1位置……………………………………………8 3-1-2速度……………………………………………10 3-1-3加速度…………………………………………10 四、………………………………………………11 4-1三維的DLT方法………………………………維的DLT方法……………………………………………………………………23 4-4實驗問題………………………………………24 五、………………………………………………25 六、結論………………………………………………………、…………………………………………………27 一、瞭解開始使用於1990年，是一個低價、但功能強大的綜合性動作分析套裝軟體，可滿足基礎與全面性的力學分析，並應用於機械人研發、復健醫學、人因工程、人體生物力學、運動生物力學…等。的功能包含了同時從多部攝影機捕捉影像、個別化的人體肢段參數計算、靈活的攝影機校正、全面性的人體模型建立、手動/自動的標點追蹤、準確的二維或三維物體重建，靈活且完整的資料運算、高品質的繪圖、全身性的模式分析…等。能讓使用者根據自己獨特的需求進行客製化的分析，而不需要多餘的程式撰寫。 完整且靈活滿足多種動作分析的目的根據自己獨特的需求進行客製化的分析不需要多餘的程式撰寫 肢段模型建立剛體的肢段群組關節逆動力學與旋轉軸向分析局部參考框架使用者自訂角度內建關節中心位置演算法 攝影機校正校正框架或範圍柱靈活的座標組合DLT或DSM演算法特殊的水底攝影機校正功能 手動/自動的標點追蹤 資料處理事前或事後三次方曲線內差法攝影機軟體控制Butterworth低通濾波法補點 分析模式測量點運動學分析質量中心運動學分析局部參考框架的轉換矩陣肢段方向角度肢段角運動學分析角動量逆動力學分析旋轉軸向分析 結果呈現功能強大的資料顯示、曲線圖顯示、Open GL人體棒狀圖二、 一個參考框架提供參考描述物理量。有不同的方式來描述的物理量，如位置，速度等，根據性質，坐標系統就業。參考幀基本上是不同角度的觀眾，而坐標系統是不同的方式來描述這些物理量的觀點。兩種常用的坐標系中生物力學是直角坐標系和極坐標系： 直角坐標 極坐標 在直角坐標系，也許是最常用的系統生物力學。它提供了一個獨特的優勢，在條款的一致性和簡單性。不幸的是，並不是所有的生物力學問題的解決方案很好地適應在直角坐標系統。 2-1二維（平面）極坐標 2 - D極坐標系統涉及到原點的距離和方位角。圖1顯示了2 - D極坐標系，其中 r是從原點的距離為點 P，和Θ是方位角測量的水平（X）軸的逆時針方向。 圖1 當 或 在某些情況下，人們可以利用笛卡爾坐標的意義上的極坐標，如圖所示2。 圖2 三維（球）極坐標 3 - D極坐標系或球坐標系涉及距離的起源和2角（ 圖3）。 圖3 在點P的位置被描述為（， , ， )其中 r =，=水平方位角測量XY平面上的X軸的逆時針的方向，=方位角測量的Z軸。同樣，坐標是不一樣類型。 之間的關係球面坐標和直角坐標可以概括為 ： [3] 和 或 類似的2 - D移動直角坐標系如圖2所示，也可以定義一個移動的3 - D笛卡爾系統。見圖4。軸 是徑向軸，而軸 ＆ 顯示正軸的 。 圖4 移動三維直角坐標系，如圖4所示是非常有用的議案的說明點 P在徑向上的議案和旋轉的起源。請注意這裡，直角坐標系，如圖4所示是一個右手制度。相反，在笛卡爾系統通常使用的生物力學和運動分析是一個左手制度。該單位向量系統的P - ( （ , ， ,和 ) . [5]。 三、 在分析對象的議案，我們必須集中注意某些部分（1部分或全部）的對象中 ， 我們從概念上分開的外部環境給它。這一具體部分受分析稱為機械系統。例如，如果一家公司有意在分析的議案的右臂的一個主題，主題的右臂是機械系統。其餘的身體（頭部，左手臂，軀幹和下肢）都是外部的機械系統。右手，右前臂及右上臂的右臂組成的內部系統。確定機械系統是很重要的意義，它將使分析師區分外部力量，力量作用於系統之外的系統，從內部力量，力行動系統內各要素之間的制度。在直線運動中心的大規模系統是只受外部力量。因此，第一個任務運動分析是確定的機械系統。 有幾種不同類型的機械系統：一個粒子，粒子系統，剛體，和一個系統的[連接