封面图片说明  

作　　者：林彬添(文/图) 张清文(文/图)[1] 范峰(文/图)[1] 

机构地区：[1]哈尔滨工业大学土木工程学院

出　　处：《哈尔滨工业大学学报》2020年第10期77-77,共1页Journal of Harbin Institute of Technology

摘　　要：封面图片来自本期论文"考虑膝关节转动刚度的二段腿行走步态分析",是哈尔滨工业大学土木工程学院大跨空间结构研究中心范峰教授课题组提出的一种人体运动模型原理图。该模型由一个质点(代表人体质心)和两条无质量的腿构成,腿部包含两个刚性肢体,代表大腿和小腿,通过具有转动刚度的膝关节连接在一起。人体行走的一个单步过程如图所示:以单足支撑阶段右腿直立为起点,左腿保持恒定的冲击角,直到触地,进入双足支撑阶段,当右腿的地反力减小为零时,右腿离地,再次进入单足支撑阶段,直到左腿直立,一个单步过程结束。根据模型构造及行走过程,建立模型的运动方程,确定方程求解的边界条件,采用庞加莱映射和牛顿迭代法求取不动点,得到了模型的周期性行走步态。对比已有的线弹簧模型,二段腿模型构造更接近于真实人体,模型参数物理意义明确,为模型的实验验证和参数标定打下了基础,推进模型在步态分析、机器人设计、人与结构相互作用等领域的运用。

关 键 词：转动刚度 模型构造 线弹簧模型 庞加莱映射 牛顿迭代法 步态分析 土木工程学院 冲击角 

分 类 号：Q811[生物学—生物工程]