换一批冲击载荷作用下运动员下肢动态响应的逆向动力学仿真
Inverse dynamics simulation on lower limb responses from badminton athlete under impact loads
摘要目的 分析冲击载荷作用下羽毛球运动员下肢关节肌肉的动态响应变化.方法 基于AnyBody Modeling System软件建立人体肌骨模型,采用实测表面肌电信号进行验证,以运动捕捉系统和测力台测量数据进行模型驱动,对羽毛球右前场蹬跨步上网过程中下肢肌肉肌力、关节力和关节力矩进行逆向动力学仿真与分析.结果 所建人体下肢肌骨模型经肌电信号验证有效.羽毛球蹬跨步上网过程中,髋、踝关节Z方向内力峰值显著高于X和Y方向内力峰值,而膝关节X方向内力峰值显著高于Y和Z方向内力峰值;缓冲期,髋关节X、Y、Z方向依次表现为内收力矩、伸髋力矩和内旋力矩,膝关节X、Y、Z方向依次表现为外展力矩、屈膝力矩、外旋力矩,踝关节X、Y方向依次表现为内翻力矩、跖屈力矩,且髋、膝、踝关节X方向力矩峰值显著高于Y和Z方向;股外侧肌、股二头肌、胫骨前肌、腓肠肌内侧在对抗地面冲击载荷时的肌力发挥较大,股直肌、半膜肌、比目鱼肌发挥的作用相对较小.结论 建立的下肢肌骨模型可为冲击载荷作用下运动员下肢生物力学特性分析提供技术平台.为避免运动损伤,类似羽毛球前场蹬跨步上网冲击动作中尤其要重视触地瞬间地面反作用力载荷对髋、膝、踝关节前后及内外侧方向生物力学性质的影响,同时在对羽毛球运动员进行专项训练时切勿忽视对股外侧肌、股二头肌、胫骨前肌的专项力量发展.
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关键词
冲击载荷肌骨模型动态响应下肢逆向动力学仿真Impact loadMusculoskeletal modelDynamic responseLower limbInverse dynamic simulation
分类号
R318.01（医用一般科学）
栏目名称
DOI
10.3871/j.1004-7220.2015.01.030
发布时间
2015-04-10（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）
基金项目
中央高校基本科研业务费专项（CQDXWL-2012-101）
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