雙足仿生電動移動平臺運動仿真研究.pdf

1、現代社會中由于各種不定因素，交通事故率逐年上升，而因此造成腿部殘疾的人數也不斷增加。同時中國社會已經進入老齡化社會，由于腿部部分生理機能的下降，讓老年人力不從心，不得不依靠代步輪椅生活。雖然腿部出現一定程度的殘障，但他們依然需要像正常人一樣生活、學習、工作。研究出適合腿部殘障人士生理和心理的代步椅成為社會關注的重點之一。普通輪椅雖然在一定程度上給了他們一些幫助，但在實際上在另一方面只是給照顧他們的人減輕了負擔，依賴自己的力量在生活上仍然

2、不能自理。尤其是在無障礙設施尚未齊全的今天，能夠支持腿部殘障者直立行走的代步椅成為研究者們競相研究的對象。課題中設想了一種可直立行走的腿部殘障人士代步工具--雙足仿生電動移動平臺，通過利用MATLAB平臺，對其進行仿真研究，驗證其可行性及可實現性。首先需要建立人體下肢三維模型，接著利用攝像頭對人體運動過程進行動作捕捉，設計出一定的算法，得到人體下肢的運動規(guī)律，最后通過Simulink及VR工具箱，驅動下肢三維仿真模型運動。從仿真過程中觀

3、察、分析其優(yōu)點及不足，為以后的機構研究奠定了基礎。
　　 論文的主要內容包括以下幾點：
　　 1)介紹了MATLAB虛擬現實工具箱，克服原來二維仿真模型的不足，提出了新的思路，創(chuàng)建三維仿真模型。詳細講解了三維建模軟件V-Realm Builder2.0各部分的功能及用法，同時利用它建立人體下肢三維仿真模型。
　　 2)建立GUI人機交互界面，通過攝像頭對人體下肢運動情況進行運動捕捉，提出兩種圖像處理方法，完成人體

4、下肢運動數據的采集、存儲等。
　　 3)具體介紹了MATLAB圖像采集工具箱，詳細了講解了創(chuàng)建視頻輸入對象、采集、存儲視頻數據的方法，并給出實例。
　　 4)Simulink是連接GUI人機操作界面與三維虛擬模型的紐帶，通過設置相關參數，建立合適數學模型，并通過VR虛擬工具箱，完成可視化三維仿真。思路新穎，同時實驗中還可以多方位觀察人體下肢運動，完成雙足仿生電動移動平臺的虛擬現實仿真。
　　 最后，對論文的研究內