西安交通大学学报
西安交通大學學報
서안교통대학학보
Journal of Xi'an Jiaotong University
2015年
9期
134-140
,共7页
张军%李建喜%夏钰坤%何旺骁%王丽娟
張軍%李建喜%夏鈺坤%何旺驍%王麗娟
장군%리건희%하옥곤%하왕효%왕려연
下肢%关节力%踝关节%膝关节%力学模型
下肢%關節力%踝關節%膝關節%力學模型
하지%관절력%과관절%슬관절%역학모형
lower limb%interaction forces in joint%ankle%knee%mechanical model
为了准确、简便地对人体行走过程中下肢的受力进行分析,构建了一个新的人体下肢力学模型:将人体的上半部分简化成固结至臀部的重物,将大腿、小腿和足部简化成3个刚杆,将踝关节、膝关节和髋关节简化成铰接点,将肌肉作用力简化成4对作用在刚杆上的未知力.针对该模型建立了相应的动力学方程,能够对足部和小腿的运动受力进行完整的描述.通过高速摄像机和足底测力台获取受试者的运动学和动力学数据,并使用APAS处理系统对数据进行处理,用于对动力学方程的求解,由此获得了下肢的受力状态.利用表面肌电仪测量了人体行走时的下肢肌肉电位,利用肌肉电位与肌肉力同时增大的原理,在一定程度上验证了模型的可靠性.研究结果表明:该模型能够较为真实地反映出下肢膝关节与踝关节的受力情况,具有较高的生物逼真度,可望为人体下肢运动机理的研究和下肢运动装备的开发提供参考.
為瞭準確、簡便地對人體行走過程中下肢的受力進行分析,構建瞭一箇新的人體下肢力學模型:將人體的上半部分簡化成固結至臀部的重物,將大腿、小腿和足部簡化成3箇剛桿,將踝關節、膝關節和髖關節簡化成鉸接點,將肌肉作用力簡化成4對作用在剛桿上的未知力.針對該模型建立瞭相應的動力學方程,能夠對足部和小腿的運動受力進行完整的描述.通過高速攝像機和足底測力檯穫取受試者的運動學和動力學數據,併使用APAS處理繫統對數據進行處理,用于對動力學方程的求解,由此穫得瞭下肢的受力狀態.利用錶麵肌電儀測量瞭人體行走時的下肢肌肉電位,利用肌肉電位與肌肉力同時增大的原理,在一定程度上驗證瞭模型的可靠性.研究結果錶明:該模型能夠較為真實地反映齣下肢膝關節與踝關節的受力情況,具有較高的生物逼真度,可望為人體下肢運動機理的研究和下肢運動裝備的開髮提供參攷.
위료준학、간편지대인체행주과정중하지적수력진행분석,구건료일개신적인체하지역학모형:장인체적상반부분간화성고결지둔부적중물,장대퇴、소퇴화족부간화성3개강간,장과관절、슬관절화관관절간화성교접점,장기육작용력간화성4대작용재강간상적미지력.침대해모형건립료상응적동역학방정,능구대족부화소퇴적운동수력진행완정적묘술.통과고속섭상궤화족저측력태획취수시자적운동학화동역학수거,병사용APAS처리계통대수거진행처리,용우대동역학방정적구해,유차획득료하지적수력상태.이용표면기전의측량료인체행주시적하지기육전위,이용기육전위여기육력동시증대적원리,재일정정도상험증료모형적가고성.연구결과표명:해모형능구교위진실지반영출하지슬관절여과관절적수력정황,구유교고적생물핍진도,가망위인체하지운동궤리적연구화하지운동장비적개발제공삼고.
