基于牛顿-欧拉动力学方程的人体下肢动力学分析
梁国星1
梁宇航1
李志利2
任启超1
杜康1
1.太原理工大学精密加工山西省重点实验室,山西太原,0300242.中国航天员科研训练中心航天医学基础与应用国家重点实验室,北京,100094
摘要：目的 建立人体下肢动力学方程,求解不同步态下关节部位的运动学参数与动力学参数.方法 应用牛顿-欧拉动力学方程建立人体下肢两杆动力学方程.根据实验者的人体参数计算得出方程中的人体大、小腿的长度、质量、质心位置以及转动惯量,通过Vicon三维运动采集设备,对人体下肢不同速度步态下的运动学参数进行采集,得出了各种步态下髋、膝关节的关节角度随时间变化曲线图.将角度数据、足底压力数据及下肢模型所需参数带入方程中,通过Matlab软件进行编程计算.将计算结果与AD-AMS人体步态仿真结果进行力矩峰值的比较,验证了所建立方程的正确性.结果 求解计算出了不同步态下髋、膝关节的力矩.结论 通过建立动力学方程求解关节力矩,实现了关节下肢力矩在不同步态下的精确求解,为外骨骼的关节力矩设定提供了依据.
关键词：牛顿-欧拉动力学两杆动力学方程Matlab计算下肢力矩
分类号：G804.63(体育理论)
资助基金：中国航天医学工程预先研究课题(2013SY54B0502)中国航天医学工程预先研究课题(FTKY201508)国家重点实验室基金(SMFA14B01)
论文发表日期：2017-01-01
在线出版日期：2025-08-15（本平台首次上网日期，不代表文献的发表时间）
页数：7( 411-417 )
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