北京生物医学工程

___________人体下肢三摆多自由度模型_________

Three pendulums multi-degree of freedom model for human lower-limb

作者：姜海波

单位：           姜海波。E-mail:jhb654cumt@163.com    

关键词：多刚体；动力学；人体下肢；三摆

分类号：

出版年·卷·期（页码）：2013·32·3（272-275）

摘要：

目的多数人体下肢运动方程在处理简单问题时存在过于复杂的问题。方法本文基于多刚体系统原理，将人体下肢系统简化为三摆多自由度模型，利用拉格朗日函数和哈密顿定理推导出人体下肢系统的动力学方程。结果以人体测量学数据为依据进行模拟计算，将模拟计算得到的人体下肢各部分的运动参数与通过实测得到的人体下肢数据进行比较后发现，二者在绝大多数指标上较为相似。结论说明推导出的方程具有一定的准确性，可以对人体下肢系统的运动特性进行简单的趋势分析和低精度计算。

Objective Most of the motion equations for human lower-limb are excessively complex in simple problems. Methods Based on multi-body system theory，the human lower limb system is simplified as a three pendulums multi-degree of freedom model in this paper. And one dynamics equation for human lower-limb system is deduced by using Lagrange function and Hamilton theorem. Results Anthropometric data as the basis for the simulation，the motion parameters of the simulation for human lower limbs and the actually measured data are compared. The two groups of data are similar in most of the index. Conclusions The accuracy of the deduced equation is good，and can be used in simple trend analysis and low accuracy calculation for the movement characteristics of human lower-limb system.

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