导读:本文包含了人体运动特性论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献，主要关键词:rigid,multibody,lower,limbs,motion,analysis,walk,up,and,down,stairs
人体运动特性论文文献综述
Ibai,Coria,Martinez[1]（2016）在《基于多刚体模型的人体下肢楼梯运动特性分析》一文中研究指出The multibody systems have had a really important development during the last decade and this has allowed the study of very complex systems in movement as it can be the human body.The human body is composed by a large amount of bones and muscles that generate a biomechanical model with a redundancy problem,in other words,not enough equilibrium equations are available to determine all the muscle forces.Because of that it is necessary use softwares as Anybody that make it possible to deduce which muscles are going to work during a specific movement.The Anybody software make the analyses through the method of the inverse dynamic.For that purpose,it is necessary to introduce as an initial data the movement that is going to perform the model and the reaction generated usually with the floor during the movement due to the inherent weight(ground reaction force).To obtain these data it is necessary to perform really complex experimental analyses as the ones performed in this work.The experimental analyses,is based on obtain on the one hand the movement and on the other hand the ground reaction force.To obtain the human movement it has been necessary ten infrared cameras located around a stairs-machine and a large amount of markers fixed in the person that is going to be the responsible of perform the movement.The characteristics of this person(weight,age and height),are very important parameters that have to be taken in account in the design of the model in order to fix as best as possible the real movement with the movement of the model.On the other hand,to obtain the ground reaction force in this work a pressure insoles has been used instead of using force plates due to the more accurate results that provide the pressure insoles.Once the experimental analyses have been performed the model has been designed and programed in the Anybody software.Only has been modeled the lower limbs of the human body in order to reduce computational cost because in this paper is only necessary obtain the results of the muscles of the lower limbs of the human body.In this paper the loads acting on the human lower limbs during walking up and down stairs is studied.This is because estimating the muscles conditions is one of the most important factors for patients undergoing rehabilitation or with walking difficulties during his usual life.Furthermore,knowledge of the forces is essential in the design of artificial joints or prostheses with an adequate strength in order to avoid the possible failure.To conclude,the study shows that the supported loads when walking up and down stairs are relatively low from the point of view of the static failure so it can be stated that the static failure is not going to be a critical point when a prostheses is designed.However,the fatigue failure is a very critical factor so be familiar with these loads in the legs prostheses design phase is extremely important for a proper design,because these prostheses must be designed for an unlimited life from the point of view of fatigue due to the serious consequences that involve the failure of a prostheses.(本文来源于《天津科技大学》期刊2016-06-01）
张雄杰[2]（2016）在《基于Xsens MVN惯性运动捕捉系统装备的人体运动特性研究》一文中研究指出随着《中国制造2025》计划的公布与实施,高档数控机床和机器人已成为其中的关键性领域技术之一。人形机器人是机器人技术领域重要的部分。要使人形机器人服务家庭、融入社会则其必须具有自然人的形态与特征。对于人体关节结构的模仿、肌肉群的并联驱动方式(协同和拮抗)、关节运动规律的自身内在机构学本质属性与特征的研究,是人形机器人的仿生研究与设计的理论基础和数据支撑,具有科学意义与实际价值。利用Xsens MVN惯性运动捕捉设备,采集人体典型运动与姿态——步行的实验数据,基于人体的关节和骨架段的线位移、角位移、线速度、角速度、线加速度、角加速度运动学参数,研究人体运动学、静力学、动力学特征,并对肩关节、髋关节、踝关节的工作空间进行实测、分析与描述。主要内容如下:构建了人体主体骨架运动模型。基于人体解剖学原理结构,将人体分23个体段、具有18个关节、36个自由度;定义了部分解剖学专业术语;并规划建立了统一的人体主体骨架模型坐标体系。利用Xsens MVN惯性运动捕捉设备,采集了40组人体日常步行动作的实验数据。在分析和归纳了个体行走时髋关节、膝关节、踝关节的关节角随时间变化的规律与特性的基础上,建立了行走时叁关节的关节角随时间变化的通用函数;在分析了40组步行数据的基础上,以身高、体重、步行周期叁个参数为自变量,通过函数拟合给出了通用函数系数求解方程。针对人体叁大主要关节即肩关节、髋关节、踝关节的球面运动属性,将工作空间简化为球面上一部分,以关节输出标记点(极限)划过的轨迹所包络的球面部分为关节灵活工作空间,采集了关节灵活工作空间实测数据,并从球坐标和欧拉角两种描述形式分析了关节灵活工作空间特征。建立了人体叁支链的动力学模型,并对人体下肢静力学及步行动力学进行分析求解。根据拉格朗日原理,获得考虑惯性力和惯性力矩的空间力系平衡方程并完成求解;在空间力系平衡方程与实验数据的支撑下,分析了人体站立时下肢静力学特征及人行走时髋关节、膝关节、踝关节的关节力和关节力矩的变化图像和其上下限、变化范围。以人形机器人的球面并联仿生踝关节为例,针对特定自然人的身高、体重以及步行周期,以人体运动轨迹函数作为输出进行运动学反解,通过与Adams仿真软件得到的结果进行对比,验证了通用函数的一般性;以实测人体关节力和关节力矩为参考,通过关节机构的动力学的计算,得到驱动力、选择合适的驱动电机,体现了实测与分析的结果的基础性与实用性。(本文来源于《燕山大学》期刊2016-05-01）
符龙[3]（2016）在《人体膝关节下蹲运动特性及TKA后髌腱松解对其影响的仿真分析》一文中研究指出本文以国家自然科学基金“高屈曲人工膝关节的高屈曲稳定性机制研究”为支撑,研究了人体膝关节下蹲运动特性及TKA(全膝关节置换)后,髌腱上端松解30%、下端松解30%和两端同时松解30%对下蹲运动特性的影响。借助计算机图形图像技术对已经获取的人体膝关节解剖结构数据进行处理,建立了包括膝关节骨组织以及半月板、软骨、内外侧副韧带、前后交叉韧带、髌韧带和髌股横韧带等主要软组织在内的人体自然膝关节叁维几何解剖模型。在建立的人体自然膝关节几何解剖模型的基础上,模拟全膝关节置换截骨和假体装配,从而建立了全膝置换后的人体膝关节叁维几何解剖模型。建立了自然膝关节下蹲运动的动态有限元模型。通过计算分析得出了人体自然膝关节下蹲运动的髌股关节、胫股关节的定量运动数据。并结合相关文献的查阅和数据处理,对膝关节髌股关节和胫股关节的下蹲运动特性进行了综合对比分析,总结膝关节髌股关节和胫股关节的运动特性,得到相关的结论,同时提出一些膝关节运动相关标准的统一等方面的建议。建立了后稳定型假体(PFC)置换后髌腱松解前的膝关节下蹲运动的动态有限元模型,同时分别建立了髌腱上端松解、下端松解和两端同时松解30%的膝关节动态有限元模型。经有限元分析获得膝关节下蹲运动时假体置换后髌腱松解前后的运动学参数。进行TKA后髌腱松解前与自然膝关节运动参数对比分析研究,得出全膝关节置换前后的数据差异,提出了改善PFC假体设计和TKA优化的建议。进行TKA后髌腱松解前后的相关运动学参数对比分析研究,得到髌腱不同松解部位对膝关节相关活动度影响的定值结果。TKA后髌腱松解前后的膝关节下蹲运动仿真分析结果表明,髌腱松解后相比于松解前,髌骨相对股骨的屈曲、内外旋、内外倾和上下移位有所增大;髌骨相对股骨的内外移和前后移以及股骨相对胫骨的内收外展、上下移位、内外移和前后移位有所减小。同时,髌腱松解的不同部位对膝关节不同运动的改变程度有所差异。本文研究结果可以为膝关节病理、康复的研究以及相关手术提供参考。(本文来源于《河南理工大学》期刊2016-04-01）
孙少开[4]（2015）在《人体膝关节胫股关节高屈曲运动特性分析》一文中研究指出本文以国家自然科学基金“高屈曲人工膝关节的高屈曲稳定性机制研究”为支撑,研究自然和全膝置换(TKA)后膝关节在高屈曲下蹲运动过程中,胫股关节的相对运动特性。借助计算机图形图像技术对已经获取的人体膝关节解剖结构数据进行处理,建立了包括膝关节骨组织以及半月板、软骨和髌股横韧带等主要软组织在内的人体自然膝关节叁维几何解剖模型。在创建的人体自然膝关节几何解剖模型的基础上,使用CAD软件模拟全膝关节置换截骨和假体装配,从而建立了全膝置换后的人体膝关节叁维几何解剖模型。创建了自然膝关节高屈曲运动的动态有限元模型。在模型的有限元计算中,通过采用二种不同的加载方式:叁束恒力同时加载;叁束变力同时加载。分别得出了人体自然膝关节胫股关节、髌股关节的运动特性数据。通过与相关文献的验证分析,确定叁束变力同时加载的加载方式更加符合人体生理的加载条件。并得到了该加载条件下自然膝关节下蹲动作高屈曲状态下的运动数据特性。创建了后稳定型假体(PFC)置换后膝关节屈曲运动的动态有限元模型。在模型的仿真分析中,采用叁束同时变力的加载方式。分析得出了假体置换后膝关节的叁维运动特性数据。并与自然膝关节运动数据特性进行对比研究,提出了改善PFC假体设计和TKA手术的建议。本文所创建的人体自然膝关节叁维解剖模型可以用于假体植入的几何仿真与有限元生物力学分析。在以后的膝关节实验和仿真分析中,采用有限元分析中的叁束同时变力加载的方式,能够对膝关节的运动、接触力学行为进行准确的测量和评估,从而为临床TKA手术和膝关节假体的设计提供有力的分析工具。研究结果可以为膝关节病理、康复的研究以及人工膝关节假体设计提供参考。(本文来源于《河南理工大学》期刊2015-06-05）
徐权伟[5]（2014）在《基于靶向给药的微粒子的大小对其在人体血管中运动特性的数值和实验研究》一文中研究指出随着时代的发展以及科学技术水平的提高，人们战胜了许许多多的疾病。但是仍有一些疾病还无法有效的治疗，比如心血管疾病、癌症等病症。研究人员通过各种昂贵的实验发现了许多能够有效治疗心血管疾病、癌症等病症的聚合物，但是由于缺乏能选择性和针对性地运输这些聚合物到达指定部位的途径，并且不造成或者尽量减少对别的生物组织造成的损坏，这些聚合物还远远没有应用到临床。人们希望找到这样一种载药的“车辆”，它能避开人体内的各种阻碍物，最终把药剂快速准确地传送到指定的部位。现阶段通过微小颗粒(比如纳米)来靶向给药或传输成像试剂的技术是目前世界上的一项研究热点，这项技术在癌症检测和治疗等方面有着深远的意义。本论文针对这一问题进行初步的理论计算。首先简化血管模型；然后对流体中的微颗粒进行受力分析，通过力和力矩的平衡关系建立数学模型；接着利用matlab分析微颗粒所受力的大小与粒径、流量之间的关系，并且求解数学模型；最后搭建实验系统，验证理论计算的可靠性。本论文总共分为6章，各章主要内容如下：第1章，阐述了课题研究的背景和意义，详细介绍了微颗粒药物载体的国内外研究现状，并提出了本论文的主要内容。第2章，建立数学模型。首先在前人对于血液流动的研究基础上，根据血液流动特性，将血液流体简化成泊肃叶（Poiseuille）流，同时对于血管壁将其简化为平行平板流动腔。这样简化了血管模型，建立了相对简单的物理模型。接着分析了微颗粒在流体中的受力情况，列出了各种力的计算公式，根据力与力矩的平衡条件，建立微颗粒雷诺数与微颗粒粒径、注射流量的关系的数学模型。第3章，对微颗粒在流体中所受力的大小进行分析，利用matlab软件分析受力大小与粒径、流量的关系，通过matlab计算画出具体受力的大小与粒径、流量的关系曲线图。第4章，利用matlab软件求解数学模型，通过matlab计算画出微颗粒雷诺数与微颗粒粒径及注射流量关系的曲线图，观察分析曲线图，并且得出一定的结论。第5章，搭建实验系统，验证理论计算的正确性与可靠性。针对理论研究，本文搭建专门的实验系统，通过实验，得到结论，并且验证理论计算的正确性。第6章，对全文进行总结，并且指出了计算过程及实验的不足之处和改进方向。(本文来源于《杭州电子科技大学》期刊2014-12-01）
孙栋,李福生,徐新喜,赵秀国,谭树林[6]（2012）在《流固耦合作用下人体上呼吸道内气流运动特性数值仿真研究》一文中研究指出分析人体上呼吸道内流固耦合现象,深入认识上呼吸道内气流运动特性,对于研究气溶胶在人体上呼吸道内的扩散、转捩及沉积模式具有重要作用。运用流固耦合力学数值仿真方法,在呼吸流量为30 L/min的状态下,对人体上呼吸道内稳态气流运动特性进行数值模拟,系统分析流固耦合作用下上呼吸道壁面的形变特点、壁面剪切应力分布以及呼吸道内的气流运动特点。结果表明:在低强度稳态呼吸模式下,人体上呼吸道整体向后运动,叁级支气管位移最大为4.99 mm,气管前壁面受到拉伸,后壁面受到压缩;口喉模型中受到的壁面剪应力较大,最大处可达30.34 Pa,气管支气管受到的壁面剪切应力较小;气流速度在声门处达到最大值7.85 m/s,在咽部外壁、气管外壁发生分离现象,气流在气管内壁形成局部高速区,支气管内气流在分叉处分离,靠近支气管内壁速度较高。(本文来源于《中国生物医学工程学报》期刊2012年01期）
徐新喜,赵秀国,谭树林,刘亚军,高振海[7]（2010）在《人体上呼吸道内气流运动特性的数值模拟分析》一文中研究指出运用计算流体动力学(CFD)方法对人体上呼吸道内的气流运动特性进行了数值模拟,通过PIV实验对数值模拟结果进行了验证。研究结果表明:气流在咽部外壁、气管外壁发生分离现象,气流在气管内壁形成局部高速区,支气管内的气流在分叉处发生分离,靠近支气管内壁速度较高,并且在支气管边界层的外缘速度达到最大值。气管和支气管内的二次涡流运动和轴向速度的分布使得气管支气管内壁受到的剪应力较大,内壁粘膜更容易受到损伤。(本文来源于《计算力学学报》期刊2010年05期）
赵秀国,徐新喜,谭树林,高振海,刘亚军[8]（2009）在《人体上呼吸道内稳态气流运动特性的PIV初步试验研究》一文中研究指出人体上呼吸道内气流组织形式的研究对于进行气溶胶在呼吸道内的沉积分析具有重要的意义。应用粒子图像速度仪(Particle Image Velocimetry,PIV)对人体上呼吸道内的稳态气流运动特性进行了试验研究,研究结果表明:口腔中、下部气流速度略大,其它位置速度相对较小,咽部外壁气流速度较大,高速气流贴近喉部和气管内壁向下流动,在内壁形成高速区域。咽部外壁、喉部和气管内壁分布的气动剪切力较大,承受的气动负荷较大,容易造成壁面劳损和组织损伤。(本文来源于《实验流体力学》期刊2009年04期）
徐新喜,赵秀国,谭树林,刘亚军,高振海[9]（2009）在《人体口喉模型内气流运动特性数值模拟》一文中研究指出运用计算流体动力学(CFD)方法对人体在低强度和高强度呼吸模式下口喉模型内的气流运动特性进行了数值模拟,研究结果表明:气流在咽部外壁、气管外壁发生分离现象,气流在气管内壁形成局部高速区,气管内的二次涡流运动和轴向速度的分布使得气管支气管内壁受到的剪应力较(本文来源于《医用生物力学》期刊2009年S1期）
徐新喜,赵秀国,谭树林,刘亚军,高振海[10]（2009）在《人体口喉模型内气流运动特性数值模拟》一文中研究指出运用计算流体动力学(CFD)方法对人体在低强度和高强度呼吸模式下口喉模型内的气流运动特性进行了数值模拟,研究结果表明:气流在咽部外壁、气管外壁发生分离现象,气流在气管内壁形成局部高速区,气(本文来源于《第九届全国生物力学学术会议论文汇编》期刊2009-10-11）
人体运动特性论文开题报告
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
随着《中国制造2025》计划的公布与实施,高档数控机床和机器人已成为其中的关键性领域技术之一。人形机器人是机器人技术领域重要的部分。要使人形机器人服务家庭、融入社会则其必须具有自然人的形态与特征。对于人体关节结构的模仿、肌肉群的并联驱动方式(协同和拮抗)、关节运动规律的自身内在机构学本质属性与特征的研究,是人形机器人的仿生研究与设计的理论基础和数据支撑,具有科学意义与实际价值。利用Xsens MVN惯性运动捕捉设备,采集人体典型运动与姿态——步行的实验数据,基于人体的关节和骨架段的线位移、角位移、线速度、角速度、线加速度、角加速度运动学参数,研究人体运动学、静力学、动力学特征,并对肩关节、髋关节、踝关节的工作空间进行实测、分析与描述。主要内容如下:构建了人体主体骨架运动模型。基于人体解剖学原理结构,将人体分23个体段、具有18个关节、36个自由度;定义了部分解剖学专业术语;并规划建立了统一的人体主体骨架模型坐标体系。利用Xsens MVN惯性运动捕捉设备,采集了40组人体日常步行动作的实验数据。在分析和归纳了个体行走时髋关节、膝关节、踝关节的关节角随时间变化的规律与特性的基础上,建立了行走时叁关节的关节角随时间变化的通用函数;在分析了40组步行数据的基础上,以身高、体重、步行周期叁个参数为自变量,通过函数拟合给出了通用函数系数求解方程。针对人体叁大主要关节即肩关节、髋关节、踝关节的球面运动属性,将工作空间简化为球面上一部分,以关节输出标记点(极限)划过的轨迹所包络的球面部分为关节灵活工作空间,采集了关节灵活工作空间实测数据,并从球坐标和欧拉角两种描述形式分析了关节灵活工作空间特征。建立了人体叁支链的动力学模型,并对人体下肢静力学及步行动力学进行分析求解。根据拉格朗日原理,获得考虑惯性力和惯性力矩的空间力系平衡方程并完成求解;在空间力系平衡方程与实验数据的支撑下,分析了人体站立时下肢静力学特征及人行走时髋关节、膝关节、踝关节的关节力和关节力矩的变化图像和其上下限、变化范围。以人形机器人的球面并联仿生踝关节为例,针对特定自然人的身高、体重以及步行周期,以人体运动轨迹函数作为输出进行运动学反解,通过与Adams仿真软件得到的结果进行对比,验证了通用函数的一般性;以实测人体关节力和关节力矩为参考,通过关节机构的动力学的计算,得到驱动力、选择合适的驱动电机,体现了实测与分析的结果的基础性与实用性。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
人体运动特性论文参考文献
[1].Ibai,Coria,Martinez.基于多刚体模型的人体下肢楼梯运动特性分析[D].天津科技大学.2016
[2].张雄杰.基于XsensMVN惯性运动捕捉系统装备的人体运动特性研究[D].燕山大学.2016
[3].符龙.人体膝关节下蹲运动特性及TKA后髌腱松解对其影响的仿真分析[D].河南理工大学.2016
[4].孙少开.人体膝关节胫股关节高屈曲运动特性分析[D].河南理工大学.2015
[5].徐权伟.基于靶向给药的微粒子的大小对其在人体血管中运动特性的数值和实验研究[D].杭州电子科技大学.2014
[6].孙栋,李福生,徐新喜,赵秀国,谭树林.流固耦合作用下人体上呼吸道内气流运动特性数值仿真研究[J].中国生物医学工程学报.2012
[7].徐新喜,赵秀国,谭树林,刘亚军,高振海.人体上呼吸道内气流运动特性的数值模拟分析[J].计算力学学报.2010
[8].赵秀国,徐新喜,谭树林,高振海,刘亚军.人体上呼吸道内稳态气流运动特性的PIV初步试验研究[J].实验流体力学.2009
[9].徐新喜,赵秀国,谭树林,刘亚军,高振海.人体口喉模型内气流运动特性数值模拟[J].医用生物力学.2009
[10].徐新喜,赵秀国,谭树林,刘亚军,高振海.人体口喉模型内气流运动特性数值模拟[C].第九届全国生物力学学术会议论文汇编.2009
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