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本文创新性地运用姿态估计算法对阿波罗登月影像进行回溯性研究，首次量化揭示了月球1/6重力环境下宇航员的站姿与步态特征：表现为支撑基底增宽、关节屈曲度增加、步速减缓（0.42±0.16?m/s）、双支撑时间延长（40%）等适应性改变。该研究为未来月球任务中的跌倒预防、航天服设计优化及长期太空任务人体工效学提供了关键生物力学依据。
研究背景与意义
随着人类重返月球计划的推进，月球表面的安全移动与跌倒预防成为核心挑战。本研究首次采用人工智能（AI）姿态估计技术（OpenPose软件）对阿波罗任务影像进行量化分析，旨在揭示月球低重力（1/6?G）环境下人类的运动适应性机制。
研究方法创新
研究团队筛选了公开的阿波罗月表行走影像（总计70分钟有效片段），通过深度学习算法提取关键关节点坐标。以宇航员月球靴的已知尺寸（靴宽6.5-7英寸）为标尺，计算步态参数包括步宽、步长、关节角度（髋、膝、踝）及步速，并与地球常重力（1?G）参考值进行统计学对比。
核心发现：站姿适应性
月球站姿呈现显著增宽的支撑基底（27.3±3.9英寸），且髋关节屈曲（39.3°±9.0°）、膝关节屈曲（42.2°±14.8°）和踝关节背屈（17.0°±7.5°）角度均显著大于地球参考值。躯干前倾（16.4°±8.8°）与沉重生命支持背包（月表等效30磅）导致的质心后移密切相关。值得注意的是，当宇航员借助旗杆稳定时，关节屈曲角度明显减小，印证了外部支撑对姿态优化的作用。
步态特征分析
月球步态表现为“稳健型”模式：步速仅为地球的1/3（0.42?m/s），步长缩短至15.4英寸，但步宽增加至14英寸。步态周期中站立相延长至69%，双支撑相占比高达40%，而摆动相相应缩短。这种模式类似于地球上的谨慎步态，通过延长负载期确保单腿支撑稳定性。此外，踝关节在脚跟落地后的跖屈角度（2.3°±3.8°）显著低于地球值（20°），形成“全脚掌”着地特征。
生物力学机制探讨
月球步态的改变是多因素协同作用的结果：
- 1.
重力适应性：1/6?G环境降低了下肢承重负荷，但增加了姿态控制难度；
- 2.
装备约束：航天服刚性、头盔视野限制及背包质心偏移共同导致运动效率下降；
- 3.
环境因素：月壤（regolith）松软特性及地形不平整性进一步要求步态稳定性；
- 4.
神经适应性：短期微重力暴露可能影响神经肌肉控制模式。
研究局限与展望
本研究受限于历史影像分辨率及拍摄角度，部分步态参数（如骨盆旋转）未能完整捕获。未来Artemis任务可结合多传感器同步采集数据，深化对低重力环境下人体运动的机理认知。研究结果可为下一代月球航天服的设计、宇航员训练方案及月面移动辅助设备开发提供实证依据。
