【摘 要】
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目的:本研究旨在探究人体上肢运动控制的误差问题,对比手部精细运动和上肢粗大运动产生误差的大小,进而验证和归纳目标指向性运动规律,以期在体育运动、康复治疗、人机交互等领域有所贡献。方法:选取大连理工大学本科生36人（18男,18女）,测试要求受试者分组完成快速往返任务指力控制实验和上肢快速连续往返触点实验,通过对数据进行分析处理得出结论。结果:（1）上肢大肌肉群往返触点运动的结果符合两点特征:一是手
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目的:本研究旨在探究人体上肢运动控制的误差问题,对比手部精细运动和上肢粗大运动产生误差的大小,进而验证和归纳目标指向性运动规律,以期在体育运动、康复治疗、人机交互等领域有所贡献。方法:选取大连理工大学本科生36人（18男,18女）,测试要求受试者分组完成快速往返任务指力控制实验和上肢快速连续往返触点实验,通过对数据进行分析处理得出结论。结果:（1）上肢大肌肉群往返触点运动的结果符合两点特征:一是手臂（手）从起点到终点的运动轨迹几乎是一条直线,位移曲线呈正弦曲线,速度曲线呈钟形,相位图趋于椭圆,胡克图趋于直线8字形。二是满足菲兹定律,即伸手动作所用的时间越长,手到达终点的准确度越高。（2）随着运动节拍的加快,受试者速度、加速度和加加速度图像的弹道阶段和瞄准阶段变得更加清晰,并且瞄准阶段的比例出现明显的缩短,在本实验中140BPM是受试者可以较为从容完成实验的节拍速度,在160BPM的节拍下,运动过程出现了较大的变异性。（3）指力控制实验运动完成时间会受到目标间距和误差范围的共同限制,其实验结果具有统计学意义。运动完成时间与目标间距成正比,与误差范围成反比。运动时间和目标间距与误差范围的比值成线性关系,线性拟合优度较高。（4）从误差角度分析,上肢粗大运动误差要显著高于手部精细运动,运动噪声的大小会与运动控制信号大小成正比,肌肉不能被充分调动起来,调动程度较低的肌肉会产生更多的冗余和噪声。结论:上肢粗大运动误差要显著高于手部精细运动,140BPM可能是受试者产生误差较少的运动完成时间,在实际应用中可通过合理的任务设置和过程优化提高运动控制的效率。
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