天津体育学院学报
天津體育學院學報
천진체육학원학보
JOURNAL OF TIANJIN INSTITUTE OF PHYSICAL EDUCATION
2015年
2期
169-174
,共6页
ADAMS%三维建模%运动仿真%关节力计算
ADAMS%三維建模%運動倣真%關節力計算
ADAMS%삼유건모%운동방진%관절력계산
目的:人体多刚体系统动力学的核心问题是人体运动的建模和求解,目前在利用动力学方法建立方程时,经常出现理论分析的结论与实验测试结果相差甚远的问题.通过对仿真计算结果与试验中测得的GRF(地面支撑力)与Ariel软件解析计算出膝关节胫骨平台力的结果进行比较验证,以期探讨人体多环节肌肉力和关节力的简便获取方法及应用优势.方法:高速摄像和三维解析方法,对1个步态周期完整动作与三维测力台同步采集,获得运动学参数和GRF,利用ADAMS三维软件建模对人体下肢运动进行运动仿真,依据运动学测试参数计算出下肢关节的动力学数据,并将仿真结果与试验中测得的GRF、膝关节胫骨平台力进行比较验证.结果:ADAMS计算的仿真力与三维测力台测得的力相关性(P＜0.01)达到非常显著的水平,ADAMS仿真计算的3个方向力值95％置信区间与三维测力台力值置信区间几乎一致;Ariel三维解析计算右膝关节力曲线没有表现出膝关节胫骨平台力曲线的特点,曲线不光滑.结论:基于ADAMS进行运动仿真可有效解决求解复杂的多刚体系统动力学参数的精度问题;ADAMS仿真模拟日常行为活动,基于人机功效学的产品优化设计,全膝关节置换仿真研究,各种碰撞研究具有极大优势.
目的:人體多剛體繫統動力學的覈心問題是人體運動的建模和求解,目前在利用動力學方法建立方程時,經常齣現理論分析的結論與實驗測試結果相差甚遠的問題.通過對倣真計算結果與試驗中測得的GRF(地麵支撐力)與Ariel軟件解析計算齣膝關節脛骨平檯力的結果進行比較驗證,以期探討人體多環節肌肉力和關節力的簡便穫取方法及應用優勢.方法:高速攝像和三維解析方法,對1箇步態週期完整動作與三維測力檯同步採集,穫得運動學參數和GRF,利用ADAMS三維軟件建模對人體下肢運動進行運動倣真,依據運動學測試參數計算齣下肢關節的動力學數據,併將倣真結果與試驗中測得的GRF、膝關節脛骨平檯力進行比較驗證.結果:ADAMS計算的倣真力與三維測力檯測得的力相關性(P＜0.01)達到非常顯著的水平,ADAMS倣真計算的3箇方嚮力值95％置信區間與三維測力檯力值置信區間幾乎一緻;Ariel三維解析計算右膝關節力麯線沒有錶現齣膝關節脛骨平檯力麯線的特點,麯線不光滑.結論:基于ADAMS進行運動倣真可有效解決求解複雜的多剛體繫統動力學參數的精度問題;ADAMS倣真模擬日常行為活動,基于人機功效學的產品優化設計,全膝關節置換倣真研究,各種踫撞研究具有極大優勢.
목적:인체다강체계통동역학적핵심문제시인체운동적건모화구해,목전재이용동역학방법건립방정시,경상출현이론분석적결론여실험측시결과상차심원적문제.통과대방진계산결과여시험중측득적GRF(지면지탱력)여Ariel연건해석계산출슬관절경골평태력적결과진행비교험증,이기탐토인체다배절기육력화관절력적간편획취방법급응용우세.방법:고속섭상화삼유해석방법,대1개보태주기완정동작여삼유측력태동보채집,획득운동학삼수화GRF,이용ADAMS삼유연건건모대인체하지운동진행운동방진,의거운동학측시삼수계산출하지관절적동역학수거,병장방진결과여시험중측득적GRF、슬관절경골평태력진행비교험증.결과:ADAMS계산적방진력여삼유측력태측득적력상관성(P＜0.01)체도비상현저적수평,ADAMS방진계산적3개방향력치95％치신구간여삼유측력태력치치신구간궤호일치;Ariel삼유해석계산우슬관절력곡선몰유표현출슬관절경골평태력곡선적특점,곡선불광활.결론:기우ADAMS진행운동방진가유효해결구해복잡적다강체계통동역학삼수적정도문제;ADAMS방진모의일상행위활동,기우인궤공효학적산품우화설계,전슬관절치환방진연구,각충팽당연구구유겁대우세.
