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| 行走过程中人体下肢受力模型的建立与验证 | |
| 作者单位： | ;1.西安交通大学体育中心;2.陕西省青少年体育运动学校;3.西安交通大学航天航空学院;4.西安交通大学生命科学与技术学院 |
| 摘 要： | 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。 |
| 关 键 词： | 下肢 关节力 踝关节 膝关节 力学模型 |
Establishment and Verification of a Mechanical Model for Analyzing the Forces Acted on Lower Limb During Walking |
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