本平台是一套专为突破复杂地形运动分析瓶颈而构建的高度集成化测试解决方案。传统研究手段往往受限于实验室环境，难以在真实、多变的复杂地形中实现精准、同步的多维度数据采集。为此，我们以自研全自动天轨保护系统为核心，融合可定制多地形模拟环境，构建了一个既安全又逼真的测试场景；在此基础上，深度整合AMTI三维测力台、Vicon光学动作捕捉系统、多通道表面肌电采集系统与高清同步视频系统，实现了动力学、运动学、肌肉激活信号与视觉影像数据在统一时序框架下的无缝同步。

这一系统级整合，使我们能够完整捕获从整体运动姿态、地面反作用力，到关节运动轨迹，直至细微肌肉激活时序的“全景数据视图”。它不仅解决了复杂环境下多设备同步的技术挑战，更将研究深度从“动作发生了什么”推进至“为何发生”与“如何调控”的机制层面，为机器人仿生设计、人体运动效能优化、特种行业装备研发等高端应用，提供了前所未有的精准洞察与数据支撑。

系统组成

1.全自动天轨保护系统

—具备自动跟随与智能防摔功能，安全承重可调；    

—集成紧急停止装置，可在轨道任意位置稳定悬停，保障高风险地形下的实验安全；

—控制器实时相关数据，适配机器人及人体相关测试需求。

2.模块化可重构地形系统

—采用模块化设计，提供包括斜坡、台阶、碎石、崎岖路面等多种高精度地形模块，支持组合与切换；

—构建了一个高保真、可定制的物理测试环境，能够精准模拟从室内平坦地面到野外非结构化地形的真实工况。

3.高精度三维测力台

—采用高灵敏度六维力传感器，精确测量三维力与力矩数据，支持动态与静态力检测；

—广泛应用于运动生物力学、康复医学等领域，同步采集地面反作用力，结合运动轨迹数据解析动力学参数。

4. 高精度红外光学运动捕捉系统

—配备高速红外摄像头，以亚毫米精度追踪标记点三维坐标。

—支持多目标同步捕获（如机器人运动轨迹、人体关节运动），并通过配套采集分析软件重构运动姿态，输出被测物/人运动等细节数据。

5.表面肌电采集系统

—配备高精度无线表面电极，可同步采集多目标肌肉群（最多640通道以上）的肌电活动信号；

—支持实时显示、记录原始肌电信号，并通过滤波、整流、平滑等处理，输出肌肉激活时序、激活程度和疲劳指数等关键指标。

6.同步视频采集系统

—集成多台高清高速摄像机，从多角度同步记录测试全程的视觉影像；

—所有视频流与力学、运动学、肌电信号数据实现毫秒级时间同步，为定性观察和定量分析提供直观依据；

—支持视频与数据波形叠加回放，便于直接观察特定时刻的运动表现与相应生理力学参数。

—全流程同步控制：天轨系统与测力台、动捕及肌电系统实时通信，实现防摔保护与多模态数据采集的协同触发；

—五维数据融合分析：同步整合动力学、运动学、神经肌肉控制、复杂地形信息及天轨支撑参数，构建“神经-肌肉-运动-环境-负荷”全链条分析模型；

—复杂环境高适应性：天轨系统保障安全，测力台、动捕系统与肌电设备提供实验室级精度，多地形模块扩展户外测试能力，满足机器人野外移动测试与人体的康复步态、神经肌肉控制评估需求。

—机器人开发：四足/双足机器人的复杂地形穿越测试、足端触地策略验证及仿生肌肉驱动策略研究；

—人体生物力学研究：步态分析、神经肌肉控制机制探索、康复训练效果评估、外骨骼人机交互效能优化；

—特种行业训练：模拟救援、军事等场景下的运动效能、稳定性及神经肌肉疲劳耐受度测试；

—运动科学分析：运动员技术动作优化、肌肉发力模式诊断与运动损伤风险评估。