人体步态分析的刚体力学模型及动力学仿真

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1、人体步态分析的刚体力学模型及动力学仿真中国农业大学硕士学位论文人体步态分析的刚体力学模型及动力学仿真姓名：丁道红中请学位级别：硕士专业：固体力学指导教师：王永岗20060501摘要本文乖j掰运动生物力学理论对人体步态进行了研究，在H8flavafl十五刚伟人体模型的基础上将人体分别麓化为四剛体卸穴刚体模型，毒q用凯恩方法分别建立了其动力学方群，势进行数馔傍真与步态分析，得出人体在各种初始炎态一卜.脚部突然受阻从而引起的摔倒过程的运动情况，以及A俸簌捧倒孵缝委对人体豹泽奄力。本文豹错究方法与成果对予天游攒傍尼率豹预溯及防治有眷一定的指导作用，同时在仿生

2、机械如步行机器人的设计等方面也有重要作用。本文的创新点与主要戚采楚：t、将人体分别筠化成較接的四刚体帮六刷俸模型，势剩舉靓恩方法分别建立了人体动力学方程;2、逶避gl进入体凡佰和镁瞧参数，莠瑶腐力学搂登等，弱嗣麓捂一簿塔方法，采蠲MATLAB软件进行编程，仿真出人体在各种初始姿态下脚部突然受阻引起的摔倒过程，并得出人体黄地时的状态：3、楚擎分据了人体赣她酵瓣受力壤援。关键谣：运动生镌力学，魏愚动力学方程，多嚣《体系统，步态分辑Abstracttheories.Inordertoestablishbasedonthebiomechanicsstudie

3、sthehumanThisgaitsportwithpaperwholemodel15kineticsbodythesegmentscorrespondingmuIti—bodysystemequation，thethemethodoftofourandsixbodyFlartavanwasrespectively-ByrigidsystemorigiuedbysimphfiedandfurthersolvedandsimulatedwaSnumerically-TheKane+thedynamicequationdevelopedofat4ofhu

4、manwithsuddenfootobstaele,thesimulationwasstartediniAialprocessgesturesbodywhenfallwerethepresentreactionsbodyWaSsimulated,andfoot-groundgained.ThefaUingintheofhurtresultshavesomeinstruetivefunctionsmethodandsimulationpredictionmachinesuchaswalkrobot。withinandsignificantimporta

5、nceimitatingprobabilityofthisbeconcluded^s：Theinnovationandmainresultspapermaywith4andofmodeledasasetof1、ThehumanWaSidsegmentsdegreearticulated,ri璧bodywasestablishedthemethodofbytheKane；freedomdynamiccorrespondingequationsrespectively,andofhumantheexistandinertialthebody,andbyu

6、singparameters2、Bym拄oducinggeometricintheMATLABwassolvedwiththemethodofRouge—KutamusclemodeLthedynamicequationsobstac1ewassimu1atedandofhumano嚣footenvironment。Theplotted.trippingbodyprograinining3、Theactionwhenhumanfallwasanalyzedsimply.Humangaitfoot-groundbodykineticssystemBio

7、mechanics,Kaneequafion，Mu11ibodyKey：Sports独创性声明木人声明所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以栋注和致谢的地方雏，论文中不包含其他人已经发表或撰写过豹磺究成果，瞧不包含为获褥中阐农业大学藏其它教育枫掏的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确懿谈暖著表示了谢意。研究生签名:对闯：枷影枣，旁7嗣j遁＞关于论文使用授权的说明本人竞垒了艇学莺农、盈大学鸯关保整、使建学链i念文豹援定，齬：学校煮投像塑送交论文的复印件

8、和磁擞，允许论文被查阅和借阅，可以采用影印、缩印城扫描等复制手段保存、汇编学位论文。同意中国农业大学可以用不