期刊文献+
共找到5篇文章
< 1 >
每页显示 20 50 100
长距离跑后“足外翻”姿态增加膝关节内侧接触力:基于OpenSim肌骨建模及机器学习预测的研究 被引量:15
1
作者 梅齐昌 相亮亮 +3 位作者 孙冬 李建设 Justin Fernandez 顾耀东 《体育科学》 CSSCI 北大核心 2019年第9期51-59,共9页
目的:揭示跑者在长距离跑后下肢关节的负荷与足姿态的变化及膝关节接触力分布且验证二者关联,为快速预测膝关节负荷提供简易手段。方法:运用OpenSim个体化肌骨建模分析业余跑者5 km跑后下肢关节的运动学、动力学及膝关节接触力变化,采... 目的:揭示跑者在长距离跑后下肢关节的负荷与足姿态的变化及膝关节接触力分布且验证二者关联,为快速预测膝关节负荷提供简易手段。方法:运用OpenSim个体化肌骨建模分析业余跑者5 km跑后下肢关节的运动学、动力学及膝关节接触力变化,采用一维统计参数映射(Statistical Parametric Mapping 1d)分析法检测差异性,结合足姿态参数与膝关节总接触力及膝关节内外侧接触力训练并检验机器学习算法。结果:1)5 km跑后,髋关节蹬离期伸角度、支撑初期外旋角度及踝关节蹬离期跖屈角度均显著增大;2)髋关节支撑期伸力矩及支撑初期外展力矩、踝关节支撑期跖屈力矩均显著增大,膝关节支撑初期及蹬离期屈力矩均显著降低;3)膝关节蹬离期总接触力显著减小,支撑初期内侧接触力显著增大而支撑初期及蹬离期外侧接触力均显著减小;4)机器学习算法模型发现,足外翻程度增大引起膝关节总接触力及内侧接触力快速增大而外侧接触力逐步减小。结论:1)长距离跑后下肢关节负荷出现幅值及重新分布的变化,表现出增大的髋关节伸及外展力矩,减小的膝关节屈力矩及增大的踝关节跖屈力矩,可能与足姿态变化及相关肌群肌力有关;2)长距离跑后膝关节内侧接触力快速增大且与量化的足姿态参数呈线性关系;3)通过足姿态参数指标可快速预测膝关节接触力的变化,跑者可实地评估足姿态参数以预测膝关节负荷的幅值和分布变化,辅助科学合理的安排跑量及训练计划,降低跑步相关的膝关节损伤风险。 展开更多
关键词 长跑 足外翻 膝关节接触力 机器学习 OpenSim
下载PDF
唐氏综合征患儿站立时足踝应力传导模式研究 被引量:2
2
作者 李亚琦 黄尚军 +4 位作者 张蓓华 黄伟志 王岩 牛文鑫 张明 《医用生物力学》 CAS CSCD 北大核心 2022年第1期59-65,共7页
目的探究唐氏综合征患儿站立时足部内结构的关节接触力、韧带拉力和力传导模式。方法基于1名唐氏综合征患儿与1名典型健康儿童CT影像学数据,分别建立足部有限元模型,采用静态站立下的足底压力分布实测数据验证模型。模拟站立时足踝受力... 目的探究唐氏综合征患儿站立时足部内结构的关节接触力、韧带拉力和力传导模式。方法基于1名唐氏综合征患儿与1名典型健康儿童CT影像学数据,分别建立足部有限元模型,采用静态站立下的足底压力分布实测数据验证模型。模拟站立时足踝受力,以地面反作用力和小腿三头肌肌力作为加载条件,计算分析胫距、距舟和跟骰关节的关节接触压力、弹簧韧带和足底短韧带的拉力,以及跗横关节处的力传导模式。结果足部有限元模型可靠且有效。与健康儿童相比,患儿胫距关节的接触压力更高,距舟关节的接触压力更低;患儿弹簧韧带和足底短韧带的拉力分别是健康儿童的10倍和58倍;患儿跗横关节的关节间力均小于健康儿童。结论唐氏综合征患儿站立时存在异常的胫距关节接触压力、较大的中足韧带拉力及较小的跗横关节传导力。临床康复应充分考虑唐氏综合征患儿足部内结构应力模式的异常变化,为筛选和制定早期康复介入计划和设计个性化矫形鞋垫提供理论支撑。 展开更多
关键词 唐氏综合征 足踝 接触力 韧带拉力 应力传导
下载PDF
外骨骼足端人机接触力测量装置研究 被引量:1
3
作者 邓静 姜文正 +3 位作者 高海波 丘世因 李满天 查富生 《机械与电子》 2022年第9期65-70,共6页
下肢外骨骼机器人系统中,足端接触力的测量是人机交互运动控制的基础,针对设计上面临的足地接触状态复杂、趾关节挠曲运动、重量及尺寸空间限制等问题,提出基于分布式传感器布局,以及刚柔结合的足端人机接触力测量装置结构方案。采用6... 下肢外骨骼机器人系统中,足端接触力的测量是人机交互运动控制的基础,针对设计上面临的足地接触状态复杂、趾关节挠曲运动、重量及尺寸空间限制等问题,提出基于分布式传感器布局,以及刚柔结合的足端人机接触力测量装置结构方案。采用6自由度全约束的人机连接方案实现与人足的可靠连接,通过多传感器布置方式来应对复杂的足端受力状况,采用刚柔结合的双层结构,结合多个运动副,解决传感器之间内应力问题,并实现顺应趾关节弯曲的需求,设计了高精度的供电及信号放大电路,并建立力平衡方程实现力信号的合成,最后开展了与三维力台的对比实验,验证了功能指标和测量精度符合设计需求。 展开更多
关键词 外骨骼 足端接触力 测量装置
下载PDF
基于能耗目标优化的多足爬墙机器人足力控制研究 被引量:1
4
作者 魏武 蔡钊雄 邓高燕 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第9期1099-1104,共6页
针对多足爬墙机器人高空极限作业时需解决的能耗问题,提出了基于能耗性优化的多足爬墙机器人足力控制方法。以八足爬墙机器人为例,从机器人作业的安全性和能耗性角度描述了多足爬墙机器人的足力优化模型,实现了多足机器人的关节驱动力... 针对多足爬墙机器人高空极限作业时需解决的能耗问题,提出了基于能耗性优化的多足爬墙机器人足力控制方法。以八足爬墙机器人为例,从机器人作业的安全性和能耗性角度描述了多足爬墙机器人的足力优化模型,实现了多足机器人的关节驱动力和足底接触力的转换,有效地减少了优化变量的数量,简化了优化的计算。通过分析多足爬墙机器人的关节驱动力约束和动力学约束,建立了机器人总电机功率与机器人运动步态及作业环境(包括攀爬角度与吸附平面的粗糙度)的关系。并综合考虑了爬墙机器人吸附安全等特殊性,对机器人的足底接触力进行优化,提高机器人对环境变化及支撑腿数量变化的适应能力,降低关节驱动电机的能耗,实现了机器人电机总能耗最小化的目标。实验仿真结果证明了所提出的控制方法简单可行。 展开更多
关键词 多足爬墙机器人 能耗 足力控制 足底接触力
下载PDF
Novel Flexible Foot System for Humanoid Robot Adaptable to Uneven Ground
5
作者 WEI Hui SHUAI Mei +2 位作者 WANG Zhongyu ZHANG Chuanyou LI Li 《Chinese Journal of Mechanical Engineering》 SCIE EI CAS CSCD 2010年第6期725-732,共8页
Humanoid robots can walk stably on flat ground, regular slopes, and stairs. However, because of their rigid and flat soles, adapting to unknown rough terrains is limited, moreover, to maintain large scale four-point c... Humanoid robots can walk stably on flat ground, regular slopes, and stairs. However, because of their rigid and flat soles, adapting to unknown rough terrains is limited, moreover, to maintain large scale four-point contact for foot structures to keep balance is usually a key technical problem. In order to solve these problems, the control strategy and foot structures should be improved. In this paper, a novel flexible foot system is proposed. This system occupies 8 degrees of freedom (DOF), and can obtain larger support region to keep in four-point contact with uneven terrains; Novel cable transmission technology is put forward to reduce complexity of traditional mechanism and control strategy, and variation of each DOF is mapped to cable displacement. Furthermore, kinematics of this new system and a global dynamic model based on contact-force feedback are analyzed. According to stability criterion and feedback sensor information, a method calculating the optimal attitude matrix of contact points and joint variables is introduced. Virtual prototyping models of a 30-DOF humanoid robot and rough terrain are established to simulate humanoid robot walking on uneven ground, and feasibility of this system adapted to uneven terrain and validity of its control strategy are verified. The proposed research enhances the capability of humanoid robots to adapt to large scale uneven ground, expands the application field of humanoid robots, and thus lays a foundation for studies of humanoid robots performing tasks in complex environments in place of humans. 展开更多
关键词 humanoid robots flexible foot contact force feedback uneven ground
下载PDF
上一页 1 下一页 到第
使用帮助 返回顶部