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人体肌骨的多柔体系统动力学研究进展
文献摘要：
人体肌肉骨骼系统简称肌骨系统,包括骨骼、骨骼肌与关节连接,其力学模型是典型的多柔体系统.从多体动力学角度研究肌骨系统,主要关注其在运动过程中的肌肉内力、关节力矩及产生的动力学影响,属于动力学与生物力学的交叉融合.肌骨系统的多体动力学模型已被广泛地应用于临床医学、竞技体育、军事训练、人机工程等诸多领域,其仿真结果可为提高人体运动能力、降低关节载荷与能耗、避免运动损伤、加快康复进程等提供重要计算参考数据.与此同时,上述研究亦对肌骨动力学研究提出了许多新挑战.本文综述了人体肌骨多柔体系统动力学相关研究进展,包括骨骼肌功能解剖与生物力学建模、神经与肌肉控制理论、肌骨系统动力学问题与求解方法,以及近年来肌骨多体动力学在步态分析、飞行员抗荷动作、口颌手术规划等领域的典型应用.与工程领域的机械多体系统相比,人体肌骨多体系统具有肌肉内力主动性与肌肉控制冗余性两大特征.现有骨骼肌模型难以同时考虑肌肉的解剖结构、三维几何与肌力产生的生物化学机制.已有大多数肌骨模型采用静态优化假设消除肌肉冗余性,忽略了肌肉与肌腱内力平衡及兴奋收缩耦联机制.此外,目前仍缺乏实现肌骨模型个性化的无创在体测试手段.未来,人体肌骨多体动力学研究将会向更精确、智能、个性化的方向发展,成为动力学与生物力学交叉的热点研究领域.
文献关键词：
肌骨系统;多柔体动力学;骨骼肌;逆向动力学;运动生物力学
中图分类号：
作者姓名：
郭建峤;王言冰;田强;任革学;胡海岩
作者机构：
北京理工大学宇航学院,飞行器动力学与控制教育部重点实验室,北京 100081;清华大学,航天航空学院,北京 100084
文献出处：
引用格式：
[1]郭建峤;王言冰;田强;任革学;胡海岩-.人体肌骨的多柔体系统动力学研究进展)[J].力学进展,2022(02):253-310
A类：
肌骨动力学,在体测试
B类：
系统动力学,动力学研究,肌肉骨骼系统,肌骨系统,内力,关节力矩,交叉融合,多体动力学模型,临床医学,竞技体育,军事训练,人机工程,人体运动,运动能力,运动损伤,康复进程,骨骼肌功能,力学建模,控制理论,动力学问题,求解方法,步态分析,飞行员,抗荷动作,手术规划,典型应用,工程领域,多体系统,力主,冗余性,解剖结构,肌力,生物化学机制,静态优化,肌腱,力平衡,兴奋,耦联机制,无创,试手,热点研究,多柔体动力学,逆向动力学,运动生物力学
AB值：
0.304759
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