导读:本文包含了人体下肢论文开题报告文献综述、选题提纲参考文献及外文文献翻译，主要关键词:下肢,骨骼,关节,运动学,步态,人体,机器人。
人体下肢论文文献综述
李仲,刘瑛奇,管小荣[1]（2019）在《步速对人体下肢运动特性影响的实验研究》一文中研究指出分析步速对人体下肢关节运动特性的影响,为外骨骼等仿生机械的步态控制提供参考。通过叁维运动捕捉实验及人体下肢运动分析模型,获得了不同步速(3、4、5、6km/h),人体下肢关节的运动学信息;研究了在矢状面内的人体下肢关节运动角度、角速度在不同步速下的变化规律;同时利用数值拟合,构建了通用髋、膝关节的运动角速度关于步态周期及步速的参数化数学模型。实验表明下肢关节运动角度、角速度基本随步速的增加而变大,并利用实验数据验证了参数化模型的可行性。(本文来源于《机械设计与制造》期刊2019年12期）
张峻霞,蔡运红,刘琪[2]（2019）在《穿戴式下肢外骨骼对人体步态特性的影响研究》一文中研究指出本文拟探明穿戴式下肢外骨骼对人体下肢相应关节参数与肌肉运动学、动力学参数的影响变化,进而为优化其结构、提高其系统性能提供科学依据。本文通过采集受试者的行走数据,以人体下肢各关节在矢状面上的关节角度作为下肢外骨骼仿真分析的驱动数据,运用人体生物力学分析软件Anybody分别建立了人体模型(即未穿戴下肢外骨骼的人体模型)和人-机系统模型(即穿戴下肢外骨骼后的模型),并对比分析了两种情况下人体下肢运动时的运动学参数(关节力、关节力矩)及肌肉参数(肌肉力、肌肉激活程度、肌肉收缩速度、肌肉长度)的变化情况。实验结果表明,人体穿戴下肢外骨骼后行走的步态满足正常步态,但会出现个别肌肉力突增的现象;下肢主要肌肉的最大肌肉激活程度均未超过1,说明肌肉均未出现疲劳或损伤状况;股直肌的最大肌肉激活程度增加最多(0.456),半腱肌的最大肌肉激活程度增加最少(0.013),提示下肢外骨骼最容易引起股直肌疲劳或损伤。通过本文研究结果说明,为避免出现个别肌肉力突增导致人体下肢损伤,在设计下肢外骨骼时,要特别注意人体体段长与下肢外骨骼杆长的一致性和运动的平稳性。(本文来源于《生物医学工程学杂志》期刊2019年05期）
殷冉[3]（2019）在《叁种方向起跳对人体着地时下肢肌肉、关节的影响差异研究》一文中研究指出本研究探讨从正后方、侧向、斜后方3个方向起跳,利用运动学和动力学分析不同方向起跳后着地下肢所受冲击和着地动作间差异,以评价起跳方向对着地安全性的影响。本研究筛选出20名男性大学生为实验受试者,实验开始前受试者根据实验组织者提示进行起跳动作试跳。研究对象赤足站立于规定起跳位置,实验组织者发出口令,受试者以双脚完成起跳动作,起跳后单手或双手拍击悬吊的标志球后,以单脚落地,落地动作要求由脚趾向足根过度,落地后保持身体平衡,本实验为进行3个方向的起跳,每个方向3次起跳。利用SPSS软件和Visual3D软件,分析比较力矩、关节角度、关节功、贡献度等参数。本研究发现,X、Y轴方向正后方起跳时,受试者受地面冲击力显着高于从斜后方起跳和从侧向起跳(p<0.05);而从斜后方起跳时,受试者受冲击力显着高于从侧向起跳(p<0.05)。Z轴方向3种方向起跳所受地面冲击力没有显着性差异(p>0.05)。最大关节屈曲角、活动度、最大伸展力矩以及关节功方面,受试者正后方起跳和斜后方起跳的髋关节参数有显着性差异(p<0.05),正后方起跳和斜后方起跳的起髋关节参数明显大于从侧向起跳,差异具有统计学意义(p<0.05)。受试者正后方起跳和斜后方起跳的膝关节参数没有显着性差异(p>0.05),正后方起跳和斜后方起跳的膝关节参数明显大于从侧向起跳(p<0.05)。受试者正后方起跳和斜后方起跳的踝关节髋关节没有显着性差异(p>0.05),正后方起跳和斜后方起跳的踝关节参数明显小于从侧向起跳(p<0.05)。本研究认为从正后方和斜后方经行起跳,髋、膝、踝关节屈曲角变化较快,利用髋关节周围肌群屈伸降低地面反作用对下肢关节的冲击,对地面反作用力的吸收作用显着。而侧向起跳时,髋、膝、踝关节屈曲角变化较缓慢,主要利用踝关节周围肌群背屈降低地面反作用对下肢关节的冲击,对地面反作用力的吸收作用较差。侧向起跳对于人体在着地阶段下肢各关节所受冲击远大于从前后或者斜前后方向起跳。(本文来源于《基因组学与应用生物学》期刊2019年08期）
张文浩,白石[4]（2019）在《下肢外肌肉助力装置对人体作用的生物力学机制研究》一文中研究指出为了研究下肢外肌肉助力装置对人体上下台阶所产生的影响,以证实其确有助力和缓冲的效果。本实验以高速摄影技术和叁维测力台测力系统对上下楼梯这一动作进行多机测量,分析上下楼梯过程中下肢各运动学、动力学参数随步态变化规律,并分析穿戴下肢外肌肉助力装置和未穿戴下肢外肌肉助力装置上下楼梯时足与地面压力变化和步态变化的特征。实验前分别在受试者两侧腿髋关节外侧、股骨外侧、膝关节(本文来源于《中国解剖学会2019年年会论文文摘汇编》期刊2019-08-18）
李瀚哲,张小栋,李睿,陆竹风,杨昆才[5]（2019）在《利用运动准备电位的人体下肢自主运动意图预先感知方法》一文中研究指出针对下肢外骨骼机器人穿戴者的运动与机器人本身响应之间存在时间迟滞而导致控制实时性差的问题,提出了一种利用运动准备电位(RP)的人体下肢自主运动意图预先感知方法。首先,根据人体下肢运动的脑电(EEG)产生机理和耦合神经元集群模型仿真了下肢产生运动意图时大脑运动皮质区的RP响应,验证了下肢产生运动意图时其EEG中存在RP;其次,利用下肢肌电(EMG)确定了下肢自主运动的起始时刻并完成EEG中自主下肢运动事件的触发标记,同时利用多元经验模式分解(MEMD)方法去除了EEG中的运动伪迹成分,进而利用迭加平均法和模板匹配法实现了下肢自主运动的RP提取及其运动意图的预先感知;最后,搭建检测系统进行实验验证。实验结果表明:该方法可在离线情况下于人体下肢自主运动开始前约120 ms实现下肢运动意图的预先感知,其平均识别正确率为74.4%。该方法实现了人体下肢自主运动意图的预先感知,可为外骨骼机器人的柔顺控制提供信息提前量。(本文来源于《西安交通大学学报》期刊2019年10期）
赵慧,周爽,刘访[6]（2019）在《人体下肢康复外骨骼机器人仿真分析与实验》一文中研究指出为了加快人体下肢损伤的康复速度,防止下肢瘫痪者肌肉萎缩,设计了一个高效实用的下肢康复外骨骼机器人。通过研究人体运动机理以及收集人体各关节运动数据,以舒适、高效及适宜不同体型人群为目标建立外骨骼的3D模型,并推导出下肢外骨骼的D-H数学模型公式,建立髋关节,膝关节,踝关节的位姿坐标方程。以ADAMS软件为基础进一步对外骨骼机器人进行关节受力和步态合理性仿真,为实物的搭建提供可行性依据。最后搭建样机实验平台验证外骨骼设计的合理性。(本文来源于《机械设计与制造》期刊2019年07期）
贺鑫[7]（2019）在《穿戴式人体下肢康复机构设计与分析》一文中研究指出本文针对肌力等级为4-5级的偏瘫患者设计了一种以并联结构为基础的可穿戴式人体下肢康复机构,主要对机构进行了结构设计、运动学、轨迹规划和动力学等问题的分析。具体研究如下:首先,结合康复医学理论和人机工程学对人体下肢关节的组成和运动特性进行简要分析。人体下肢康复机构,主要针对的是下肢关节的康复训练,主要有髋关节、膝关节、踝关节。在满足人体下肢结构参数及运动特性的前提下,来确定人体下肢康复机构的尺寸和形式,确保所设计机构与人体活动自由度等同,再利用Solidworks软件来建立所设计的模型。其次,根据所设计的机构建立运动学模型,进行运动学分析。主要包括:对机构的自由度计算;根据机构简图,利用闭环矢量的方法对机构进行正逆解分析;利用Matlab软件对所建立的数学模型进行运动学数值仿真;把Solidworks中建立的模型导入Adams软件中,得出模型的运动仿真,通过两者的运动学曲线对比来验证运动学分析的正确性和模型初步设计的可行性。然后,在Adams中建立所设计机构的虚拟样机模型,分别采用S型、T型及修正T型的驱动方式进行轨迹规划,根据动平台的运动轨迹选择最优轨迹规划方式,并得出了各关节的运动曲线。接着选取样本点,分别在Matlab和Adams中描述出运动轨迹进行对比。并通过对动平台运动角度的测量与偏瘫患者的活动角度来对比,来说明所设计机构运动的合理性以及可适用性。最后,对所设计机构进行动力学分析。对于3-UPU髋关节康复机构,采用基于虚功原理的动力学模型分析,对于2-UPS/RRR踝关节康复机构,采用基于牛顿-欧拉法的动力学模型分析。建立机构的逆动力学模型,通过Matlab软件进行数值仿真。接着利用Adams软件仿真,验证数学模型的正确性。并在最优轨迹规划方式下对踝关节康复机构进行了动力学分析,从而表明所设计机构在理论上能够满足康复需求。(本文来源于《西安理工大学》期刊2019-06-30）
吴林辉[8]（2019）在《面向下肢康复的人体关节运动控制与姿态平衡研究》一文中研究指出近年来因脑卒中和脊髓损伤(Spinal Cord Injury,SCI)导致下肢瘫痪的患者数量庞大且逐年增多,因此该群体的下肢运动功能康复需求巨大。下肢运动功能康复过程中要实现自然稳定的运动,需具备良好的关节运动控制和姿态平衡能力。因此本文结合迭代学习控制(Iterative Learning Control,ILC)和肌肉骨骼模型设计了基于神经肌肉电刺激(Neuromuscular electrical stimulation,NMES)的关节运动控制系统,以实现良好的关节运动控制,然后对人体姿态平衡规律及下肢关节在其中的作用机制进行了实验研究,为后续设计融合姿态平衡能力的下肢运动功能康复系统提供了基础。本文的主要工作包括:1)基于ILC算法设计NMES关节运动控制系统,并以肌肉骨骼模型作为虚拟被控对象进行仿真分析,探索ILC电刺激算法在关节运动控制中的可行性。针对传统ILC算法在NMES控制系统中控制效果不够理想的问题,引入肌肉骨骼模型对算法进行改进,设计基于肌肉骨骼模型的ILC电刺激算法,并通过仿真分析验证其控制效果。2)基于上述算法分析,搭建NMES关节运动控制实验平台,对实验对象的肌肉骨骼系统进行参数辨识,并以膝关节为例开展关节运动控制实验。该实验验证了本文提出的基于肌肉骨骼模型的ILC电刺激算法在人体关节运动控制中的良好效果,为进一步研究基于NMES的多关节运动控制提供了良好基础。3)以站立姿态平衡为例,开展人体姿态平衡实验研究。通过设定不同干扰强度、有无预判等条件评估人体姿态平衡过程中肌肉激活与关节动力学等变化规律,分析下肢关节在人体维持姿态平衡过程中的作用机制,对后续设计融合姿态平衡能力的下肢运动功能康复系统具有积极意义。(本文来源于《华中科技大学》期刊2019-05-01）
王晨波[9]（2019）在《复现人体下肢运动协同特性的外骨骼机器人机械结构设计》一文中研究指出如何用工程科学方法增强人体负重能力和行走能力,一直是科学家的梦想,也是人机电一体化交叉学科前沿研究的重要科学目标之一。人体下肢运动模式丰富,但不同运动模式之间存在共性的运动协同特征,并且下肢的运动可以通过有限的协同运动特征进行重构。针对这一特点,本文旨在提出一种下肢协同特性的机械复现原理,据此设计欠驱动下肢外骨骼机器人,在降低外骨骼的驱动器数量与自身重量的同时,实现对人体下肢协同特性的有效复现,为开展增强人体负重能力和行走能力研究提供实验平台。本文主要的研究内容包括:(1)从骨学和关节学的角度,分析人体下肢各个关节的特点、运动形式和运动范围,在此基础上构建人体下肢运动链及相关运动学参数。(2)通过人体运动实验采集人体关节运动数据,建立关节运动数据集,使用主成分分析法提取人体下肢运动协同特征,建立人体下肢协同特征的机械复现原理。(3)结合下肢协同运动的机械复现原理和功能要求,完成下肢外骨骼驱动装置耦合机构的设计,确定其电机、减速器等主要部件的型号和参数,并对下肢外骨骼主体部分的髋部、膝部、踝部、足部、腿骨和躯干等部件进行了结构设计,为其强度校核提供了依据。(4)对下肢外骨骼的典型部件——踝跖屈/背屈带轴连杆进行了有限元分析及仿真,并根据分析结果对踝跖屈/背屈带轴连杆的结构进行了优化和改进。进行下肢外骨骼主体部分的穿戴及运动试验和下肢外骨骼运动仿真,验证下肢外骨骼设计的合理性以及其复现人体下肢协同特性的能力。(本文来源于《华中科技大学》期刊2019-05-01）
杨露叶[10]（2019）在《用于人体下肢运动测量的柔性传感器研究》一文中研究指出近年来,随着社会人口老龄化加剧,外骨骼机器人在辅助康复、助力助行和体能拓展等方面都有着广泛的应用前景。而目前面向传统机器人开发的传感器存在可穿戴性差、生物相容性差、适应性差等问题,为更有效地实现多自由度、多运动状态的人机运动协调辅助,提高穿戴者与外骨骼之间交互的灵活性、实时性、可靠性,需要设计一套柔性传感系统,监测穿戴者的运动状况,为复杂环境中的外骨骼自适应控制提供智能感知技术支撑。因此,文本研制了一套可应用于水陆复杂环境下人体下肢运动测量的柔性传感器。论文主要工作包括:首先,本文根据传感器的应用场景及相应的技术要求,进行传感器的设计及制造,具体包括理论模型的建立、传感器本体结构设计、电路设计、材料选型及工艺设计。接着,通过陆地和水下实验测定了传感器的各项性能,满足水陆复杂环境的使用要求及多项性能要求;通过对传感器性能参数的测定,为传感器的具体应用提供技术指标。其中测定的性能包括陆上水下的静态性能(线性度、回程误差)、寿命、稳定性以及在水环境中抗水干扰(水流、水压)能力、防水能力等。最后,基于柔性传感器开发了人体下肢运动测量系统,并开展了人体下肢在陆地及水下运动测量实验。通过分析实验结果,对传感系统的测量效果进行评估,包括陆上人体下肢各关节矢状面角度的测量精度及水下人体下肢运动模式的判别效果。(本文来源于《华中科技大学》期刊2019-05-01）
人体下肢论文开题报告
（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：
本文拟探明穿戴式下肢外骨骼对人体下肢相应关节参数与肌肉运动学、动力学参数的影响变化,进而为优化其结构、提高其系统性能提供科学依据。本文通过采集受试者的行走数据,以人体下肢各关节在矢状面上的关节角度作为下肢外骨骼仿真分析的驱动数据,运用人体生物力学分析软件Anybody分别建立了人体模型(即未穿戴下肢外骨骼的人体模型)和人-机系统模型(即穿戴下肢外骨骼后的模型),并对比分析了两种情况下人体下肢运动时的运动学参数(关节力、关节力矩)及肌肉参数(肌肉力、肌肉激活程度、肌肉收缩速度、肌肉长度)的变化情况。实验结果表明,人体穿戴下肢外骨骼后行走的步态满足正常步态,但会出现个别肌肉力突增的现象;下肢主要肌肉的最大肌肉激活程度均未超过1,说明肌肉均未出现疲劳或损伤状况;股直肌的最大肌肉激活程度增加最多(0.456),半腱肌的最大肌肉激活程度增加最少(0.013),提示下肢外骨骼最容易引起股直肌疲劳或损伤。通过本文研究结果说明,为避免出现个别肌肉力突增导致人体下肢损伤,在设计下肢外骨骼时,要特别注意人体体段长与下肢外骨骼杆长的一致性和运动的平稳性。
（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。
人体下肢论文参考文献
[1].李仲,刘瑛奇,管小荣.步速对人体下肢运动特性影响的实验研究[J].机械设计与制造.2019
[2].张峻霞,蔡运红,刘琪.穿戴式下肢外骨骼对人体步态特性的影响研究[J].生物医学工程学杂志.2019
[3].殷冉.叁种方向起跳对人体着地时下肢肌肉、关节的影响差异研究[J].基因组学与应用生物学.2019
[4].张文浩,白石.下肢外肌肉助力装置对人体作用的生物力学机制研究[C].中国解剖学会2019年年会论文文摘汇编.2019
[5].李瀚哲,张小栋,李睿,陆竹风,杨昆才.利用运动准备电位的人体下肢自主运动意图预先感知方法[J].西安交通大学学报.2019
[6].赵慧,周爽,刘访.人体下肢康复外骨骼机器人仿真分析与实验[J].机械设计与制造.2019
[7].贺鑫.穿戴式人体下肢康复机构设计与分析[D].西安理工大学.2019
[8].吴林辉.面向下肢康复的人体关节运动控制与姿态平衡研究[D].华中科技大学.2019
[9].王晨波.复现人体下肢运动协同特性的外骨骼机器人机械结构设计[D].华中科技大学.2019
[10].杨露叶.用于人体下肢运动测量的柔性传感器研究[D].华中科技大学.2019
论文知识图
