行走过程中人体下肢受力模型的建立与验证

• 作者: 何旺骁 夏钰坤 张军 李建喜 王丽娟
• 来源期刊: 西安交通大学学报
• 关键词: 下肢 关节力 踝关节 膝关节 力学模型
• 年，卷（期）: 2015,（9）
• 页码范围: 134-140
• 页数: 7页
• 分类号: G804.66
• 语种: 中文
• DOI: 10.7652/xjtuxb201509022

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.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	张军	西安交通大学体育中心	237	1613	19.0	29.0
2	王丽娟	西安交通大学理学院	59	335	8.0	16.0
3	李建喜		3	13	2.0	3.0
4	夏钰坤	西安交通大学航天航空学院	1	10	1.0	1.0
5	何旺骁	西安交通大学生命科学与技术学院	2	11	1.0	2.0