多关节人体上肢运动的优化轨迹预测

研究了手端无约束条件下，多关节人体上肢点到点运动优化轨迹的预测.首先建立了多关节上肢平面运动的动力学模型，根据最小功准则提出优化目标函数，将上肢点到点运动的优化轨迹求解问题转化为两点边值问题，设计了寻优的迭代算法，求得了上肢运动的优化轨迹与相应的速度变化曲线.仿真结果表明平衡点位置或关节力矩平滑地变化，避免了肢体出现急加速-急减速的运动形式，减少了肢体运动时的能量消耗；手端的运动轨迹为近似直线，速度为单峰的钟形曲线，这与上肢优化运动的特征相吻合，也表明最小功准则可以有效预测多关节上肢运动的优化轨迹.