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基于逆向动力学的点射过程人枪动态响应研究

振动与冲击 2021年第10期40卷 288-295页

作者：王缘王亚平王新蕊徐诚南京理工大学机械工程学院南京210094 中国兵器工业第208所北京102202

为研究人体对典型步枪点射冲击的响应和受力特性,建立了一种典型步枪人枪骨骼肌肉模型,采用三维运动捕捉系统获取的人枪运动作为模型驱动,进行了逆向动力学求解,获得了点射过程中人体运动和动力学响应数据,揭示了点射过程中冲击在人体... 详细信息

为研究人体对典型步枪点射冲击的响应和受力特性,建立了一种典型步枪人枪骨骼肌肉模型,采用三维运动捕捉系统获取的人枪运动作为模型驱动,进行了逆向动力学求解,获得了点射过程中人体运动和动力学响应数据,揭示了点射过程中冲击在人体中的传递与变化规律。计算结果表明:整个射击过程中,关节所受冲击力为右肩大于左肩、右肘大于左肘和左腕大于右腕,脊柱各关节在前后方向上受力差异不大;按步枪射击过程后坐—复进作用循环分段,后坐过程中,关节前后方向所受冲击作用力大于左右方向,关节力矩主要为外力矩;复进过程中,关节左右方向所受冲击作用大于前后方向,左右肘以屈伸肌肉力矩来响应;并进一步给出了点射过程中人体关键部位运动与受力量值及定量变化规律。

关键词：人枪相互作用模型逆向动力学人体冲击响应特性骨骼肌肉模型步枪

基于AnyBody的汽车驾驶中人体腿部逆向动力学仿真

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中国生物医学工程学报 2013年第1期32卷 124-128页

作者：丁晨王君泽高瞻南通大学机械工程学院南通226019 南通大学计算机科学与技术学院南通226019

为了更好地了解汽车驾驶时人体腿部肌骨的受力状况,建立了腿部肌骨模型并进行了生物力学分析。结合人机工程学相关知识和驾驶室内人体腿部的空间几何关系,利用AnyBody Modeling System软件建立了人体腿部的肌骨模型,对正常行驶过程中踩... 详细信息

为了更好地了解汽车驾驶时人体腿部肌骨的受力状况,建立了腿部肌骨模型并进行了生物力学分析。结合人机工程学相关知识和驾驶室内人体腿部的空间几何关系,利用AnyBody Modeling System软件建立了人体腿部的肌骨模型,对正常行驶过程中踩踏油门踏板的实例进行了腿部逆向动力学仿真,并分析了腿部肌肉活动状态以及关节节点力。仿真结果表明,负载较大的股外侧肌、股内侧肌、股中间肌以及股直肌的激活度均在20%以内,趾骨节点处负载最大为346.43 N,为确定合理的踏板操纵力提供了依据。

关键词：人体腿部逆向动力学生物力学 AnyBody Modeling System 仿真

AnyBody环境下人体步态的逆向动力学研究

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机械科学与技术 2019年第12期38卷 1819-1824页

作者：徐欢欢何育民孙朝阳郭超西安建筑科技大学机电工程学院

为了分析人体步态运动中包含肌骨系统的下肢动力学特性,基于生物力学分析软件AnyBody建立一种包含肌骨系统的下肢运动模型。利用逆向动力学,在下肢运动关节等处设置运动控制点,以运动控制点三维坐标和地面支反力为驱动,完成了人体的正... 详细信息

为了分析人体步态运动中包含肌骨系统的下肢动力学特性,基于生物力学分析软件AnyBody建立一种包含肌骨系统的下肢运动模型。利用逆向动力学,在下肢运动关节等处设置运动控制点,以运动控制点三维坐标和地面支反力为驱动,完成了人体的正常步态仿真,得到了人体正常步态下的踝关节和膝关节的角度、力矩的变化曲线,分析了关节力矩与角度变化之间的关系;给出了比目鱼肌、缝匠肌、胫骨后肌和胫骨前肌在步态周期内的肌肉力和活性变化曲线,讨论了肌肉力和肌肉活性之间的关系。

关键词： AnyBody 逆向动力学步态肌肉力肌肉活性

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应用逆向动力学计算关节内力的可靠性分析

北京体育大学学报 2004年第9期27卷 1223-1225页

作者：施宝兴魏文仪扬州大学体育学院体育系江苏扬州225002 上海体育学院运动科学系上海200438

采用同步测力、测加速度和多机多分辨率摄像的技术,并对解析原始数据运用"积分平滑"等一系列手段,用以提高逆向动力学计算关节内力的精确性,并且与目前常规逆向动力学方法的计算结果相比较,探讨用这两种不同方法所得结果的可靠性。研究... 详细信息

采用同步测力、测加速度和多机多分辨率摄像的技术,并对解析原始数据运用"积分平滑"等一系列手段,用以提高逆向动力学计算关节内力的精确性,并且与目前常规逆向动力学方法的计算结果相比较,探讨用这两种不同方法所得结果的可靠性。研究表明,当研究一侧肢体远侧环节受到较大外力作用时,只要测出外力与其压心位置,采用常规逆向动力学方法计算关节内力尚具有一定的可靠性;所采用的一些技术措施,能有效地提高计算的精确性和适应性。

关键词：逆向动力学净力矩角加速度动力学

基于端铣刀动态铣削力/力矩的新型混联机床逆向动力学仿真研究

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数学的实践与认识 2006年第6期36卷 115-119页

作者：解顺强张兰霞余跃庆王立平龙运佳北京工业大学机电学院北京100022 河北科技师范学院数理系河北秦皇岛066004 清华大学精密仪器与机械学系北京100084 中国农业大学北京100083

混联机床是近年来并联机床发展的一个重要的趋势,清华大学和齐齐哈尔第二机床厂联合开发了一种新型混联机床.本文针对该机床进行了考虑铣削过程的新型混联机床的逆向动力学仿真研究,得到了端铣刀铣削参数对驱动力的影响规律.

关键词：混联机床逆向动力学端铣刀仿真

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逆向动力学计算方法及提高计算精度的探讨

南京体育学院学报（自然科学版） 2003年第2期2卷 6-12页

作者：施宝兴魏文仪扬州大学体育学院体育系田径教研室江苏扬州225002 上海体育学院基础部上海200438

逆向动力学是运动生物力学中重要的研究方法,本文在总结逆向动力学计算发展的基础上,提出了通过提高影象解析度、直接测量约束反力及其作用点位置、直接测量环节运动的角加速度、修正关节点坐标、采用合适的模型及改进计算方法等措施提... 详细信息

逆向动力学是运动生物力学中重要的研究方法,本文在总结逆向动力学计算发展的基础上,提出了通过提高影象解析度、直接测量约束反力及其作用点位置、直接测量环节运动的角加速度、修正关节点坐标、采用合适的模型及改进计算方法等措施提高计算精度。

关键词：逆向动力学肌力矩加速度

基于C3D数据的人体模型逆向动力学仿真分析方法

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计算机辅助工程 2020年第1期29卷 31-35,65页

作者：李国成王亚平南京理工大学机械工程学院南京210094

基于AnyBody人体建模仿真分析软件,采用试验得到的动作捕捉格式数据C3D文件,研究人体逆向动力学仿真分析方法,给出C3D驱动AnyBody人体运动仿真分析时的操作步骤、报错分析及其解决方案。仿真结果表明:人体模型基本参数设置、C3D参数设... 详细信息

基于AnyBody人体建模仿真分析软件,采用试验得到的动作捕捉格式数据C3D文件,研究人体逆向动力学仿真分析方法,给出C3D驱动AnyBody人体运动仿真分析时的操作步骤、报错分析及其解决方案。仿真结果表明:人体模型基本参数设置、C3D参数设置、关键点的拟合和足底压力板参数调节是实现人体模型动态分析的关键,其能有效提高人体模型逆向动力学仿真精度。

关键词：人体模型 AnyBody软件 C3D文件逆向动力学仿真

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下肢惯性参数对逆向动力学计算的敏感性研究

体育科研 2014年第1期35卷 44-49页

作者：王国栋陆阿明张英媛陈金鳌苏州大学体育学院江苏苏州215021 常州大学体育学院江苏常州213164

文章旨在计算下肢环节惯性参数对逆向动力学计算结果的敏感性。以中国人体环节惯性参数模型为基础,人为地改变下肢环节惯性参数值的范围(±5%和±10%),结合运动学和动力学数据,分别进行逆向动力学计算。结果表明,大腿环节质心位置改变10... 详细信息

文章旨在计算下肢环节惯性参数对逆向动力学计算结果的敏感性。以中国人体环节惯性参数模型为基础,人为地改变下肢环节惯性参数值的范围(±5%和±10%),结合运动学和动力学数据,分别进行逆向动力学计算。结果表明,大腿环节质心位置改变10%对髋关节力矩最大值的影响程度达到-0.49%到0.63%,对应力矩最小值的变化为-24.3%和18.47%;小腿环节质心位置改变10%对膝关节力矩和做功影响均接近0.4%,对较远的髋关节作用影响更弱;无论是大腿还是小腿,环节质量的敏感性要高于环节相对质心位置(P逆向动力学计算结果的影响不可忽略,环节惯性参数对动力链较近关节影响最大,环节质量参数的敏感度显著高于环节相对质心位置参数的敏感度。

关键词：惯性参数逆向动力学纵跳

基于骨肌力学的人体髋关节逆向动力学仿真及分析

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软件 2020年第9期41卷 26-29,42页

作者：李嘉成连晖段朋云丁晓红上海理工大学机械工程学院上海200093

髋关节是人体最重要最复杂的关节之一,研究髋关节生物力学性能和评估治疗骨科疾病的植入物需要准确且符合实际的生理载荷环境,因此,深入研究髋关节在人体常见行为动作下的载荷工况具有重要意义。本文基于AnyBody软件平台对人体常见的典... 详细信息

髋关节是人体最重要最复杂的关节之一,研究髋关节生物力学性能和评估治疗骨科疾病的植入物需要准确且符合实际的生理载荷环境,因此,深入研究髋关节在人体常见行为动作下的载荷工况具有重要意义。本文基于AnyBody软件平台对人体常见的典型行为动作进行骨肌建模和逆向动力学仿真,计算求解后分析人体双腿站立和步态运动时髋骨所受关节力及主要肌肉力的变化情况,得出的结果可为髋关节生物力学的相关研究提供支持帮助,所用的方法还可以应用到其它骨骼的研究上。

关键词： AnyBody软件逆向动力学步态仿真分析