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力学
基于UK理论的下肢关节力矩分析方法
基于UK(Udwadia-Kalaba)理论,以人体解剖学为基础,建立了人体单侧下肢的数学模型,提出了一种求解下肢运动过程中的关节力矩的简便方法,通过仿真验证了该方法的实用性和简便性。将人体单侧下肢简化为两自由度的两刚体模型,应用UK理论建立人体下肢运动的动力学模型,利用运动参数采集设备检测下肢做动作时的运动学参数,将实测角速度数据作为系统约束,通过计算约束力矩来计算实时关节力矩数据。仿真结果表明:被测单侧下肢髋关节力矩在1.8s处取极值29.5N·m,膝关节力矩在2s处取极值4.8N·m,两侧曲线具有对称相关性;实验结果基本反映出实际情况,可用于估算运动中关节力矩,且计算过程中无需引入额外参数,计算简便。
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应用力学学报
2020年05期

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