题目：人体下肢运动捕捉技术与助力机构设计

现今军事变革迅猛发展，各种新武器新战术不断应用，但无论怎么发展，士兵始终是战争的主体，各国都在发展自己的“士兵系统”，其总体目标是：负载更重、活力更猛、视距更远、反应更快、防护更好、环境适应能力与作战能力更强。本论文研究的内容是面向未来作战需求的辅助人体机械动力系统项目的一部分，为演示验证和2020年前后我军第二代士兵系统型号研制打下基础，同时促进负荷型外骨骼技术的发展，把重点放在了对士兵原地纵跳的下肢理论研究上。本论文通过对人体走、跑、跳运动过程进行研究和捕捉，对人体下肢进行运动生物力学分析，为机构系统设计和控制系统的实现提供理论支持，最后进行外骨骼机构设计和仿真。本论文第一次同时使用VICON 460红外动作捕捉系统、NOVEL压力鞋垫和CASIO高速相机3套系统，对真实的人体下肢运动进行数据采集，三大系统对实验数据相互补充，相互完善，为之后的分析工作奠定了很好的基础。使用MATLAB对数据进行了分析处理，最后在UG中建立人体外骨骼系统模型，并在ADAMS里进行静力学动力学和运动学仿真计算。本论文的研究建立了基本捕捉系统平台，探索了基本的实验方法，进行了实验数据的初步分析，为士兵外骨骼系统的设计打好了基础。