实验室现有的数据集数量有限，局限于人体日常功能运动，比如摸头，摸嘴等。为了扩充人体上肢运动数据集，于是设计了下面的实验方案，这里记录下执行过程中遇到的一些工程问题。
基本思路是通过离散人上肢可达操作空间，然后采点，多次测量人手掌中心到采样点的运动轨迹，但空间中直接采点测量存在较大难度，精度也达不到要求，于是通过引入协作机器人UR5来辅助定位，在编写好程序之后，能够适应不同受试者臂长，并且能够做到对空间中点随机采样。
示意图如下
坐标系原点O与实验对象利手侧肩部盂肱关节旋转中心对齐，双肩连线为X轴，盂肱关节旋转中心的铅垂线为Z轴，Y轴垂直于冠状面并指向实验对象正前方，只讨论Y轴正半轴，也就是冠状面以前部分的工作空间。以球极坐标描述实验工作区各点，以实验对象臂长AL为半径作为工作空间边界，目标点位于以0.5AL,0.7AL,0.9AL为半径的半球面上，r的取值分别是0.5AL,0.7AL,0.9AL。
在XOY平面上定义手腕与盂肱关节旋转中心连线和Y轴夹角为方位角，手腕与盂肱关节旋转中心连线与Z轴夹角为俯仰角 。通过三个参数$\gamma$ ,$\theta$,$r$ 来表示腕关节中心在球面坐标系下表达。
实现流程
- 用vicon测量人体肩关节中心与jUR5基座中心相对姿态
- 以人体肩关节为中心，臂长为参数，离散操作空间采样点
- 将采样点按照相邻顺序，序列化“一条线” 目的为了减少机械臂在相邻采样点关节运动范围。
- 处理UR5多组反解，优选不与机架存在干涉的解 并且尽量减少相邻两次运动中关节角移动
注意点
需要注意的是第4步我们使用了第三方库得到UR5所有的8组反解， 这个库用到了ikfast，因此依赖Egien，如果系统没有安装，记得添加上。
其次反解库对C++做了封装，提供matlab接口，因此还需要安装C++-mex编译器。
我们之所以手动做反解，不用UR5自带的反解器是因为我们一开始的确是发送操作空间指令，即给定目标点位姿。但是在实际执行中发现在相邻两次运动中，即使目标点距离很近，但是由于UR5存在多组反解，这就可能导致两次运动中关节角实际变换特别大，超出了关节角限制