人體膝關(guān)節(jié)生物力學(xué)模型研究.pdf

1、膝關(guān)節(jié)是人體關(guān)節(jié)中最復(fù)雜的關(guān)節(jié)之一，膝關(guān)節(jié)的研究是目前熱門的研究領(lǐng)域。人體肌肉的簡化在傳統(tǒng)上是簡化成彈簧，在解剖學(xué)和實(shí)驗(yàn)科學(xué)上得到了很好的解釋，但是在人的實(shí)際運(yùn)動中并不是很理想，因此提出一個(gè)符合實(shí)際結(jié)構(gòu)、符合實(shí)際運(yùn)動的肌肉力的簡化模型是必要的。 本文對于肌肉的簡化與傳統(tǒng)的簡化方法不同。分析了膝關(guān)節(jié)的解剖結(jié)構(gòu)，由于膝關(guān)節(jié)的四根主要韌帶的作用，使膝關(guān)節(jié)只能在矢狀面內(nèi)作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動，因此在分析膝關(guān)節(jié)模型的基礎(chǔ)上建立了新的膝關(guān)節(jié)動力學(xué)模型。

2、將各組肌肉力簡化成大小相等的一組力，而肌肉力的方向與骨骼的姿態(tài)保持不變，這種簡化更加符合人體的真實(shí)情況，并對肌肉函數(shù)給出了時(shí)間階躍函數(shù)，角度函數(shù)以及激活程度。最后運(yùn)用ADAMS軟件針對不同的肌肉力加載情況進(jìn)行仿真優(yōu)化比較，比較不同的仿真結(jié)果，驗(yàn)證了肌肉簡化及膝關(guān)節(jié)模型的正確性。 本文從解剖學(xué)上分析，比較不同的肌肉模型，得出新的膝關(guān)節(jié)的肌肉簡化形式更加靈活真實(shí)；建立新的膝關(guān)節(jié)的動力學(xué)模型，以膝關(guān)節(jié)為中心對下肢的行走的起步動作仿真、