《表1 不同标准身高下人体肢段长度[10]》

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《多功能坐站辅助型如厕轮椅机械结构设计与优化》

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为更好拟合人体站起过程中的运动轨迹，查阅相关人体尺寸标准[10]，从18～60岁成年男性和18～55岁成年女性人体标准数据中分别各取4组不同身高下的所需标准数据，见表1。将8组数据分别代入髋关节轨迹表达式，分别导入软件进行轨迹拟合，得到站起过程中不同标准身高下的髋关节轨迹，如图2所示。从图2中可以看出，身高为1.814 m的成年男性与身高为1.503 m的成年女性之间轨迹差异度最大，但整体轨迹趋势相同，位移相差不超过25%。同时，考虑到人体生理结构的差异，本康复系统机械结构坐便功能的使用对象中，女性的使用频率较男性多，观察图2轨迹数据时也会发现，相同身高下男性髋关节运动轨迹低于女性。综合以上因素，先将初始标准人体拟合轨迹做归一化处理，并计算出归一化轨迹的均值曲线得出普遍意义上的人体站起过程中髋关节点的归一化轨迹，计算结果如图2所示。将归一化标准轨迹曲线做线性拟合，分别得到1、2、3、4次函数曲线，具体解析式见式（2）。其残差模见表2。