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1. ,山西,太原,030051
2. 太原理工大学应用力学研究所,山西,太原,030024
纸质出版:2003
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张绪树, 史俊芬, 宋红芳, 等. 人体上肢两刚体系统动力学方程的数值求解[J]. 中北大学学报(自然科学版), 2003,(1):54-57.
张绪树, 史俊芬, 宋红芳, et al. Numerical Solution of Dynamic Equations for Human Upper Extremity as Two Rigid-body System[J]. 2003, (1): 54-57.
目的 1研究对所建立的简化人体上肢两刚体系统动力学方程
以旋内外等简单运动为例
进行数值求解的问题;2研究能否通过确定人体上肢的运动参数(角度和位移)来计算出肌肉施加于骨骼上力的可行性.方法 使用Mathematica符号推导和计算软件
参考有关人体上肢运动参数的文献
在已知运动参数求主动力和已知主动力求运动参数这两种情况下
对前述的方程进行了求解.结果 通过计算把已知的运动参数代入方程求主动力和把求出的主动力作为已知参数再求解运动参数
并对比上述两种情况下相同的参数
得到该方程可解;已知主动力求得的运动参数(Cardan角)也与给出的参数相一致;发现在已知主动力求解时会出现奇点的现象.结论 使用Mathematica可以解决关于人体上肢两刚体系统的动力学方程的数值求解的问题;通过确定人体上肢的运动参数来预测肌肉施加于骨骼上力是可行的;对于奇点现象
求解时可选择适当的区间.
Aim\ ① To study the numerical solution of established dynamic equations of the human upper extremity as simplified tworigidbody system for adduction/abduction motion.② To study the feasibility of calculating the muscular force through the motion parameters. Methods\ The Mathematica software is used
and literatures on motion parameters of human upper limb are referenced to solve the equations under the two conditions of knowing the motion parameters for evaluating the primary active forces and knowing the primary active forces for evaluating motion parameters. Results\ Through the calculations of the abovementioned two conditions
it is shown that the dynamic equations are determined.The parameters (Cardan angles)evaluating from knowing the primary active force are consistent with the given parameters. The singularity phenomenon is found in calculation of the second condtion. Conclusions\ The abovementioned dynamic equations can be solved in numerical method by Mathematica. It is feasible. To predict the muscular force by determining the motion parameters of human upper limb. For the singularity
a proper interval can be chosen in solving it.
袁士杰,吕哲勤.多刚体系统动力学[M].北京:北京理工大学出版社,1992.1-55.
史俊芬,张绪树,宋红芳,等.简化的人体上肢两刚体系统动力学方程的推导[J].太原理工大学学报,2002,33(5):472-474.
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