基于UK(Udwadia-Kalaba)理論,以人體解剖學(xué)為基礎(chǔ),建立了人體單側(cè)下肢的數(shù)學(xué)模型,提出了一種求解下肢運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的關(guān)節(jié)力矩的簡(jiǎn)便方法,通過(guò)仿真驗(yàn)證了該方法的實(shí)用性和簡(jiǎn)便性。將人體單側(cè)下肢簡(jiǎn)化為兩自由度的兩剛體模型,應(yīng)用UK理論建立人體下肢運(yùn)動(dòng)的動(dòng)力學(xué)模型,利用運(yùn)動(dòng)參數(shù)采集設(shè)備檢測(cè)下肢做動(dòng)作時(shí)的運(yùn)動(dòng)學(xué)參數(shù),將實(shí)測(cè)角速度數(shù)據(jù)作為系統(tǒng)約束,通過(guò)計(jì)算約束力矩來(lái)計(jì)算實(shí)時(shí)關(guān)節(jié)力矩?cái)?shù)據(jù)。仿真結(jié)果表明:被測(cè)單側(cè)下肢髖關(guān)節(jié)力矩在1.8s處取極值29.5N·m,膝關(guān)節(jié)力矩在2s處取極值4.8N·m,兩側(cè)曲線具有對(duì)稱相關(guān)性;實(shí)驗(yàn)結(jié)果基本反映出實(shí)際情況,可用于估算運(yùn)動(dòng)中關(guān)節(jié)力矩,且計(jì)算過(guò)程中無(wú)需引入額外參數(shù),計(jì)算簡(jiǎn)便。

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