离散采样工作空间到达运动的多特征补偿分析

上肢假体中缺失功能关节（如腕关节）导致用户在日常活动中出现补偿运动。此前的研究针对不同任务协议和评估指标探讨了补偿运动，但这些研究中运动目标的空间位置未标准化，结果之间难以比较，且评估指标较粗糙。本文分析了受试者在离散采样的7×7二维网格目标上进行到达运动时的终端姿态补偿情况，分别在无支撑（规范）和支撑（补偿）两种条件下。对于支撑条件，施加了支撑系统以模拟先天性假体肢段，限制了受试者的腕关节。分析了1372个到达姿态，提出了一种补偿指数，用于指示补偿程度的大小。该指数结合了关节空间位置分析、关节角度分析、可分离性分析和机器学习（聚类）分析。呈现individual分析结果与最终补偿指数，以热图形式对应于工作空间的空间布局，揭示了补偿运动的空间依赖性。结果表明，对于右手运动水平和垂直到达的受试者，补偿运动主要发生在右上角的梯形区域和中部左侧的垂直梯形区域。这些结果可能为临床康复、职业治疗和假体评估中的运动选择提供指导，以帮助避免残余肢段疼痛和过度使用综合征。