膝上截肢患者行走过程中的滑倒危险性分析

为了研究膝上截肢患者在平地行走过程中所面临的滑倒危险性,共有10名男性健康受试者和6名男性单侧膝上截肢患者参加了试验。每位受试者均在干燥路面条件下,以自然步态进行3次行走试验。试验过程中,分别采集受试者的运动学参数和地面反力。利用地面反力计算出每位受试者行走过程中所需最大摩擦因数(RCOFPEAK)以及额状面内的侧向力对所需最大摩擦因数的贡献率(RX),并且分别进行单因素方差分析(ANOVA)。结果表明:截肢患者所面临的滑倒危险性明显大于健康受试者;行走过程中截肢患者的身体在额状面内的摇摆增大,使得侧向地面反力明显增大,这是截肢患者的滑倒危险性显著增大的主要原因。     

人体站立受扰平衡策略的实验研究

为研究人体受到扰动后的平衡模式。利用Kane方法建立了人体5刚体4自由度站立受扰平衡的动力学模型。4个年轻受试者进行了不同强度的20次扰动实验。结果表明,人体受扰后肢体绕跖趾关节的翻转动量矩可用来表示扰动强度。不同扰动强度,平衡模式不同,如身体摆动、单跨步和双跨步。而且平衡过程是多关节协调运动,各关节均参与平衡恢复,其中跖趾关节和髋关节对于平衡恢复起主要作用,膝关节的贡献较小。上述研究对于平衡机能的康复训练和拟人机器人的平衡控制均具有重要意义。     

高速机车转向架万向轴传动系统动力学研究

为了研究转向架传动系统在高速运行时的动力学特性,文中以万向传动轴为对象,利用Ｒ－Ｗ方法建立了系统的力学模型和动力学微分方程。选取９种方向不平顺作为线路干扰,进行数值仿真。结果表明,万向轴传动特性受外界干扰的影响,在敏感波长不平顺作用下最为显著,但其频率特征则主要由万向轴名义转速决定。万向轴动力学分析的结果对电机控制系统、机车运行稳定性以及万向轴的结构设计都有很重要的意义     

机械基础双语教学的实践与体会

本文对学生就双语教学的态度和反应做了调查总结 ,然后从课程的内容出发 ,结合教学实践 ,探讨了双语教学的方法和实施手段 ;其次 ,对机械原理课程教材的选择 ,机械设计教材的选择进行了探讨。最终提出了双语教学的4水平分类 ,并给出了每种水平教学方式的初步看法 ;在此基础上进一步提出了双语教学开展过程中的几点建议。     

速滑中腿部肌肉协调性同步肌电分析

为研究人体运动中腿部肌肉间的运动协调关系,提出了一种基于多肌电模型的同步肌电研究方法。该文以滑冰运动为例,采集了5名速滑运动员滑冰过程中腿部9块表层肌肉的肌电信号,分别建立每位运动员直道和弯道滑跑多肌电模型,并进行了多路肌电的同步相关性分析。分析结果表明:同一运动员完成相同动作时肌肉协调关系一致性好;而完成不同动作时的肌肉协调关系差异明显;不同运动员完成同一动作时,肌肉协调关系有较大差别。实验结果显示了同步肌电分析方法可以作为一种有效的量化评估肌肉间协调性的方法。     

基于能量的人体动力学稳定性评价指标

为验证使用基于能量的动力学稳定性评价指标度量人体运动稳定性的有效性,在人体双足站立受扰平衡实验中,对4个年轻受试者进行了23次不同强度的背部扰动试验。结果表明:动力学评价指标对于发生跨步的预测准确率为83%,对于不发生跨步的预测准确率为65%,总的预测准确率为70%,预测结果与实验结果基本吻合。由此可见,该指标较准确地度量了人体运动中的稳定性,其度量的准确度明显高于静力学评价指标(总预测准确率为52%),特别对于人体质心速度较大的情况,其准确度更高。基于能量的稳定裕量作为一种定量评价指标,用于描述人体运动中的动力学稳定性是可行的。     

基于能量的人体动力学平衡评价指标的仿真研究

了解人体平衡机理 ,对人的疾病诊断和康复有重要意义。提出了一种基于能量分析的人体动力学稳定区域的评价指标。以人体两刚体倒立摆模型为例 ,利用优化方法 ,计算了其动力学稳定区域的前后边界 ,分析了动力学稳定区域与肢体动力学特征之间的能量关系。该方法更适合人体质心有较大位移及速度运动时的稳定性分析。分析了人体踝关节力矩对其稳定区域的影响。仿真结果表明 :踝关节力矩的减弱会导致稳定区域的明显减少 ,而且对稳定区域前边界的影响较后边界更明显 ,即踝关节肌肉力矩的减弱会导致更多的向前跨步来保持平衡。这与临床观察到的老年人跨步平衡特征是一致的