人体下肢基于动力学的运动仿真

人体下肢基于动力学的运动仿真
人体下肢基于动力学的运动仿真

英语论文翻译

学校:华北水利水电大学

学院:机械学院

专业:机械设计制造及其自动化

姓名:

学号:

指导老师:马子领、张太萍

人体下肢基于动力学的运动仿真

李进,程秋菊,梁红,郭卓维

中国哈尔滨,哈尔滨工程大学自动化学院

摘要–在这篇论文中首先基于人体解剖学和多体动力学,使用ADAMS建立了一个人体下肢简化模型。在下肢的建模过程中,下肢简化为股骨和胫骨由非常小的膝关节的膑骨接合。另一个假设是股骨和胫骨被模拟为圆柱形刚性体,因为它们的形状类似于圆柱体。然后,人体大腿的屈伸运动、向内或向外旋转运动和小腿的曲伸运动在这篇论文中进行了模拟。此外,屈伸运动涉及的肌肉以点- 点力的形式被添加到模型中。最后,人体下肢的几个一般性肌肉-骨骼运动均模拟为运动过程中每个关节的力和力矩原理,使用ADAMS的运动学和动力学分析功能进行研究。模拟的结果本文进行分析。

关键词 - ADAMS,肌肉模型,下肢,点 - 点力,运动仿真

一、引言

计算机仿真人体运动是研究人体运动的原理的有效手段,并且它成为与生物力学和计算机模拟结合的一项重要技术。它具有非常广泛和重要的应用[1];它也在机器人技术,人机交互,虚拟现实和其它相关领域中起重要作用。模拟和分析人体的研究和取得的相关数据对运动员的训练、伤亡的保护、事故分析和运动康复设备设计等是非常重要的。模拟仿真人体也是虚拟现实领域的一个重要部分[2]。因此,根据人体解剖学和多体动力学的知识,本文模拟了人体下肢的运动。

二、建立人体下肢的骨骼和肌肉模型的

A.人体的骨骼模型建立

人体下肢可视为人体运动时大腿、小腿和脚,并且它包括髋关节,膝关节和踝关节。在下肢建模的过程中,下肢被简化为股骨和胫骨由非常小的膝关节的膑骨接合[ 3],且关节起到非常重要的作用。采用更严格的方法,髋视为研究人体运动过程中的旋转关节,膝关节可模拟为有一个自由度的旋转接头。骨盆在人下肢的动作中被视为相对固定。在下肢的建模过程中,另一个假设是股骨和胫骨被模拟为圆柱形刚性体,因为它们的形状类似于圆柱体。这些刚体的参数见表 1 [ 4 ] 。

回归方程为Y = B

0+ B

1

M + B

2

H,指定标准体重和身高(M =65千克,H =1.7

米)的回归方程,其值示于表2中。下肢模型如图.1所示。

B.肌肉模型

肌肉力学模型的研究中,它主要研究的分离中肌肉的长度和速度两参数。虽然研究结果能够反映肌肉的特性,但它在实际的应用有很大的不足。因此,简化且可以联合张力-长度和张力 - 速度模型的肌肉模型是在未来重新搜索必然趋势。这是本文引用齐朝辉教授提出的肌肉模型 [5]。

F = KS2+C e-|v|+F0(1)

其中,F为肌肉张力,沿着肌肉长轴和指向肌肉的中心,K是肌肉的张力-长度的系数,S是各种肌肉的长度,C是肌肉的张力-速度的系数,并在相同运动中的值

为人类的激励在人体运动的初始状态,不变; v是沿长轴方向的肌肉收缩速度; F

并且该参数取决于哪个人愿意实现的运动效果。

表1 质量和回归方程的数据

表2 下肢刚体模型参数

三、肌肉骨骼-模型的建立

A.大腿屈伸运动的肌肉-骨骼模型

这数据采用是由徐清泪,倪委盟和万年宇测得的臀部肌肉周围从开始到结束的点[6] 。屈伸运动相关的肌肉的起始和结束点的坐标如表3所示。

屈伸运动相关的肌肉有许多,为了便利研究,在不影响操作的效果和肌肉的作用前提下这些肌肉可以简化[ 5]。髋部的股直肌和张紧肌根据它们的坐标可视为一个肌肉群,以及大腿的半腱肌,半膜肌和二头肌视,因此,这两个肌肉的信

息这五个肌肉可代表原有的五个肌肉计算。的简化肌肉信息相关的点和长度显示在表4中,运动模型示于图2 。

表3 大腿屈伸相关肌肉的相对位置

表4 简化肌肉的点和长度信息

在屈曲运动的过程中,第1,第2和第3号起到积极的作用。在运动的过程中,主动肌肉有初始状态下,肌肉的力受收缩速度和肌肉的长度影响,但是被动肌肉的力是由它的长度在主动肌肉的作用下改变的。在伸出运动,主动肌肉是4和5号,且初始设置与屈回运动相一致。这些肌肉的初始状态是由被称为向上肌肉模型设定。

B.大腿内侧或外侧转动的肌肉-骨骼模型

这一运动的肌肉数据处理方式相同和屈伸运动一样。这一模型的平台如图3所示。

C.小腿的屈伸运动肌肉 - 骨骼模型

将这个运动涉及到肌肉组转化成在点 - 点的力的形式人体下肢的可视化模型,得到了腿的屈伸运动模型如图.4所示。

四、仿真结果

该曲伸运动可通过设置肌肉群的初始状态的大腿屈伸运动模型模拟,且力- 时间曲线和速度 - 时间曲线如图5和图6所示。

图.7与Hill的肌肉模型一致,本文采用的肌肉的模型根据生理学上一些初始激励。

在大腿的一个运动周期中,肌肉群的角加速度如图.8所示。

人类大腿的屈伸运动是一首先加速然后减速过程,当该肌肉的长度从最大长度改变为初始位置,它也是一个加速过程[8]。在人大腿屈伸运动过程,一个运动周期是通过肌肉群的主动变被动来实现的。摆动范围很大程度上取决于激励初始尺寸。

为了找到力量和速度之间的关系,本文通过利用ADAMS 合并图.5和图.6得到他们的曲线图.7 [ 7 ] 。

大腿的侧内或侧外旋转运动模拟结果如图.9所示。

从上面模拟数字,显然表明,内侧或外侧旋转运动的范围比伸屈运动小,且角速度更稳定了。仿真时间设置为一秒,且内侧或外侧旋转运动完成一个周期。基于该解剖学,大腿的旋转运动的角度为40°和80°之间,而在弯曲和伸展运动角度范围可以到达106°,这一结果与本文仿真结果相一致。腿屈伸运动模型模拟,以及得到的主动和被动的肌肉群力,主动肌肉的力曲线如图.10所示。

在这一运动过程,主动肌肉有一些初始激励,且整个系统运动从这一激励开始,然后这一激励力逐渐减小,这一过程由图.10明显可见。被动肌肉的长度在无初始力情况下被逐渐改变,然后由于长度影响力达到最大。模拟图象在0.3s 时如图.11所示。

五、结论

人体是一个复杂的多体系统,在人形体领域,研究人员一直在寻找一种更合理,并按照人体运动的表现的方案。从动力学和人体解剖学,人体运动和肌肉的相关特征开始,本文使用ADAMS的运动学和动力学分析功能来研究。人体下肢通常的运动被模拟;这里提出的合理的探索人形体方案。

参考文献

1.许李,郭桥,陈海婴虚拟胡男子运动系统建模方法研究[J] 系统仿真学报, 2004,16 (8 ),1789-1793页

2.罗小梅,袁清河. 基于ADAMS的研究人体上肢极值性动态建模的研究与仿真[J] 机电工程技术, 2006,35 ( 10 ),44-47页

3.罗小梅基于人体动力学建模与ADAMS仿真的研究[D] 广州:广东科技大学, 2006年,1-30页

4.雷涧河研究人体运动建模和基于多信息融合的研究[D] 合肥:中国科学技术大学,2006年62-66页

5。孙光艳人体髋关节的生物力学模型的研究[D ] 大连:大连理工大学, 2006年,8-47页

6.徐静蕾,倪维明,万年宇建立和髋关节肌肉组织的三维生物力学模型研究[J] 伤残医学杂志中的应用,2003,11( 3 ),13-14页

7.郑建荣基于ADAMS 虚拟样机入门和提高[M ] 北京:机械工业出版社,2005

8.郭晓松人体解剖学[M ] 北京:科学出版社,2004

作者:李进

研究所:哈尔滨工程大学

街:45,南通街,南岗区,150001

城市:哈尔滨

国家:中国

电子邮件:lijin999@https://www.360docs.net/doc/e410385914.html,

附图

图.1人体下肢刚性模型

图.2 大腿的屈伸的运动模型

图.3 大腿的内侧或外侧旋转运动模型平台

图.4 腿部曲伸运动的肌肉-骨骼模型

图5. 大腿肌肉组力-时间曲线

图6. 大腿肌肉组速度-时间曲线

图7. 大腿肌肉组力-速度曲线

图8. 大腿肌肉组角加速度曲线

图9. 角加速度图

图10.主动肌肉J1力曲线

图.11 小腿伸展运动可视化图

人体运动学重点95240

人体运动学重点整理 第一章人体运动学总论 一、名词解释 1、人体运动学:就是研究人体活动科学的领域,就是通过位置、速度、加速度等物理量描述与 研究人体与器械的位置岁时间变化的规律活在运动过程中所经过的轨迹,而不考虑人体与器械运动状态改变的原因。 2、刚体:就是由相互间距离始终保持不变的许多质点组成的连续体,它有一定形状、占据空 间一定位置,就是由实际物体抽象出来的力学简化模型。在运动生物力学中,把人体瞧作就是一个多刚体系统。运动形式有平动、转动与复合运动。 3、复合运动:人体的绝大部分运动包括平动与转动,两者结合的运动称为复合运动。 4、力偶:两个大小相等、方向相反、作用线互相平行,但不在同一条直线上的一对力。 5、人体运动的始发姿势:身体直立,面向前,双目平视,双足并立,足尖向前,双上肢下 垂于体侧,掌心贴于体侧。 6、第三类杠杆:其力点在阻力点与支点的中间,如使用镊子,又称速度杠杆。此类杠杆因 为力臂始终小于阻力臂,动力必须大于阻力才能引起运动,但可使阻力点获得较大的运动速度与幅度。 7、非惯性参考系:把相对于地球做变速运动的物体作为参考系标准的参考系叫非惯性参考 系,又称动参考系或动系。 8、角速度:人体或肢体在单位时间内转过的角度,就是人体转动的时空物理量。 9、人体关节的运动形式: (1)屈曲(flexion)、伸展(extension):主要就是以横轴为中心,在矢状面上的运动。 (2)内收(adduction)、外展(abduction):主要就是以矢状轴为中心,在前额面上的运动。 (3)内旋(internal rotation)、外旋(external rotation):主要就是以纵轴为中心,在水平 面上的运动。 (4)其她:旋前(pronation)、旋后(supernation)、内翻(inversion)、外翻(eversion)。 二、单选题 【相关概念】 ·第一类杠杆:又称平衡杠杆,其支点位于力点与阻力点中间,如天平与跷跷板等。主要作 用就是传递动力与保持平衡,它即产生力又产生速度。

平衡吊的动力学与运动学仿真

平衡吊的运动学与动力学仿真 作者:** 指导老师:** ********** *************** 1 绪论 1.1 平衡吊的概要平衡吊是的主要结构是平行四边形连杆机构的放大形态和螺母升降结构,通过外力的作用下达到重物的上升和下降的目的,平衡吊可以满足重物随时停留在需要的工作区域。比其他的吊装设备更具有优越性,它比一般吊装设备更加的灵活,从而更加的精准,与机械手相比等其他吊装设备比,其结构更加得合理,性能较好,广泛的使用于重工业的生产中,在机床厂中更是被用作吊装作业,在小型企业装卸货物,例如码头的施工,集装箱的搬运,非常适合于作业区域窄,时间间隔短的作业方式。其极大减少了人力使用,有效地节约了人力资源。平衡吊在市场上主要常见的有3 种,机械式,气动式,液压式,机械式,顾名思义,通过外力的使用,使其达到升降的目的,主要在生产,搬运的的领域中常见,后期,更是添加了电动装置,优化了他的配置,有效地提高了生产效率。气动式平衡吊主要是对于气压的控制原理实现升降功能的我们成为气动式平衡吊,液压式,主要是根据液压系统来设置的,在大多数重工业生产地使用广泛。现在主要使用的为气动式平衡吊,主要省力,都是自动化进行的,按照平衡吊臂的类型还可以将平衡吊分为通用和专用类型,他们各有各的特色,相对于大型的吊车来说,其缺点是工作的行程围较小,区域局限化。 平衡吊的种类及其特点:液压平衡吊的特点:液压平衡吊有3 大类,有级,单级,无级变速的,他们通过不同的油路控制来达到不同的工作地点; 气动平衡吊的特点:体积不大,比一般的平衡吊具有灵活的特色;电动平衡吊:又称为机械式平衡吊,具有控制重物在任意指定地点的特点,一般为定速转动; Cad(2D)+solidworks(3D) 图纸整套免费获取,需要的 加QQ1162401387 1.2 平衡吊的结构 平衡吊主要有大小臂,起重臂,短臂,电机,立柱,丝杆螺母传动副构成的,其中的几个臂件通过平行四边形连杆机构构成的。在外力的作用下起到升降重物的作用。

动力学主要仿真软件

车辆动力学主要仿真软件 I960年,美国通用汽车公司研制了动力学软件DYNA主要解决多自由度 无约束的机械系统的动力学问题,进行车辆的“质量一弹簧一阻尼”模型分析。作为第一代计算机辅助设计系统的代表,对于解决具有约束的机械系统的动力学问题,工作量依然巨大,而且没有提供求解静力学和运动学问题的简便形式。 随着多体动力学的谨生和发展,机械系统运动学和动力学软件同时得到了迅速的发展。1973年,美国密西根大学的N.Orlandeo和,研制的ADAM 软件,能够简单分析二维和三维、开环或闭环机构的运动学、动力学问题,侧重于解决复杂系统的动力学问题,并应用GEAR刚性积分算法,采用稀疏矩阵技术提高计算效率° 1977年,美国Iowa大学在,研究了广义坐标分类、奇异值分解等算法并编制了DADS软件,能够顺利解决柔性体、反馈元件的空间机构运动学和动力学问题。随后,人们在机械系统动力学、运动学的分析软件中加入了一些功能模块,使其可以包含柔性体、控制器等特殊元件的机械系统。 德国航天局DLF早在20世纪70年代,Willi Kort tm教授领导的团队就开始从事MBS软件的开发,先后使用的MBS软件有Fadyna (1977)、MEDYNA1984),以及最终享誉业界的SIMPAC( 1990).随着计算机硬件和数值积分技术的迅速发展,以及欧洲航空航天事业需求的增长,DLR决定停止开发基于频域求解技术的MED YN软件,并致力于基于时域数值积分技术的发展。1985年由DLR开发的相对坐标系递归算法的SIMPACI软件问世,并很快应用到欧洲航空航天工业,掀起了多体动力学领域的一次算法革命。 同时,DLR首次在SIMPAC嗽件中将多刚体动力学和有限元分析技术结合起来,开创了多体系统动力学由多刚体向刚柔混合系统的发展。另外,由于SIMPACI算法技术的优势,成功地将控制系统和多体计算技术结合起来,发

最新康复治疗学专业人体运动学重点

人体运动学:是研究人体活动科学的领域。是通过位置、速度、加速度等物理量描述和研究人体和器械的位置随时间变化的规律或在运动过程中所经过得过的轨迹,而不考虑人体和器械运动状态改变的原因。 功能解剖学:研究运动器官的结构是如何适应其生理动能的学科。 生物力学:研究生物体机械运动的规律,以及力与生物体的运动、生理、病理、之间关系的学科。 运动生物力学:研究运动中人体和器械运动力学规律的学科。 应力:指人体结构内某一平面对外部负荷的反应,用单位面积上的力表示,(N/cm2)刚体:是由相互间距离始终保持不变的许多质点组成的连续体,他有一定形状、占据空间一定位置,是由实际物体抽象出来的力学简化模型。 力矩:是力对物体转动作用的量度,是力和力臂的乘积。 阻力点:阻力杠杆上的作用点,是指运动阶段的重点、运动器械的重力、摩擦力或弹力以及拮抗肌的张力,韧带、筋膜的抗牵张力等造成的阻力。他们在一个杠杆系统中的阻力作用点只有一个,即全部阻力的合力作用点为唯一的阻力点。 力偶:通常把两个大小相等、方向相反、作用线互相平行,但不在同一条直线上的一对力称为力偶。 梅脱:能量代谢当量。每公斤体重从事1分钟活动,消耗3.5毫升的氧,其运动强度为1MET 第三类杠杆:其力点在阻力点和支点的中间,又称速度杠杆。 人体的始发姿势:身体直立,面向前,双目平视,双足并立,足尖向前,双下肢下垂于体侧,掌心贴于体侧。 心脏的功能能力:指机体在尽力活动时达到的最大MET值。或者,在有氧范围内机体所能完成的最大强度活动的最大MET值。或者,心脏功能容量/体力功能容量,指体力活动的能力。健康人,心脏的功能能量相当于最大吸氧量相应的MET值。 稳定角:是中心垂直投影线和重心至支撑面边缘相应点的连线间的夹角。是影响人体平衡稳定性的力学因素。 稳定系数:为倾倒力开始作用时稳定力矩与倾倒力矩的比值。 复合运动:人体的绝大部分运动包括平动和转动,两者结合的运动称为复合运动。转动惯量:物体的转动惯量是物体转动惯性的大小。 惯性参考系:把相对于地球静止的物体或相对与地球做匀速直线运动的物体作为参考标准的 参考系叫做惯性参考系。 Gou软骨:是幼年时期位于骨干gou端处的软骨,参与骨的生长。成年后。Gou软骨板骨化后遗留成骨垢线,骨的生长也随之停止。 骨单位:是骨密质的基本结构单位。位于骨内、外环骨板之间,是骨干骨密质的主体。从骨单位的横断面可以看到同心平行分布的骨板,成为不同直径的、一层套一层的封闭的圆柱。 骨松质:分布于长骨的骨gou,和骨干的内侧面。由数层排列的骨板和骨细胞构成大量针状或片状骨小梁,并相互连接成多孔隙网架结构,网孔即骨髓腔,其中充满红骨髓。 骨密质:由有机质和无机质构成。 骨组织:由大量钙化的细胞间质(骨基质)和细胞构成 成骨细胞:位于成骨活跃的骨组织表面或紧紧包靠在临近成骨细胞上。常成层排列,胞体呈立方形或矮柱状。 破骨细胞:常位于骨组织表面。是一种多核的大细胞,直径100um,含有2—50个核。 骨细胞:单个分布于骨板内或骨板间,胞体较小,呈扁椭圆形,有许多细长突起,胞质弱嗜碱性。 骨钙化:主要指在成骨细胞合成并分泌骨的有机成分(有机基质)后,在一定的条件下,无机盐有序地沉积于有机质内的过程。 骨强度:指骨在承载负荷的情况下抵抗破坏的能力,是衡量骨承载能力的指标之一。 骨应力—应变曲线;表示应力和应变之间的关系的曲线。分弹性变形区和塑性变形区。 拉伸载荷:股的两端受到一对大小相等、方向相反沿轴线的载荷。 骨的各向异性:骨的结构为中间多孔介质的夹层结构材料,这种材料称为各向异形体,因其不同方向的力学性质不同,称各向异性。 应力性骨折:指骨长期承受反复负荷后发 生微损伤而逐渐形成的骨折。他是由于损 伤的不断积聚,超过机体修复能力,继而 产生的骨折。 股外表再造:骨外表形状的改变称为外表 再造,是骨适应其承载而做出的适应性变 化,可以表现为骨最优化的形状。 1运动学中的坐标系是三维的。有三个面: 水平面(与地面平行的面,把人体分为上 下两部分),额妆面(与身体前或后平行 的面,分成前后两部分),矢状面(与身 体侧面平行的面,分为左右两部分)。每 两个面交出的面称为轴,也有三个:横轴 (与地面平行且与额妆面平行的轴)、纵 轴(额妆面与矢状面相交叉形成、上下贯 穿人体正中的轴)、矢状轴(与地平面平 行且又与矢状面平行的轴,在水平面前后 贯穿人体) 2何谓骨的载荷和骨的应力?骨应力常有 哪几种?对骨有何生理意义?作用在骨 表面的各种外力,即骨的载荷。当外力作 用于骨时,骨以形变产生内部的阻抗力以 抗衡外力,即是骨产生的应力。应力的大 小等于作用于骨截面上的外力与骨横断 面面积之比,单位为Pascal,即牛顿/平方 米。骨的应力根据作用于骨的力不同而不 同,常见的应力由压应力、拉应力及剪切 力等。应力对骨的改变及在生长和骨的吸 收中起调节作用,应力不足会使骨萎缩, 应力过大也会使骨萎缩。因此,对于骨来 说,存在一个最佳的应力范围 肌力:又称最大力量是肌收缩时所表现出 来的能力,以肌最大兴奋时所能负荷的重 量来表示。 肌耐力:又称力量耐力,是指肌在一定负 荷条件下保持收缩或持续重复收缩的能 力,反映肌持续工作的能力,体现肌对抗 疲劳的水平。 向心运动:也称向心收缩是指肌收缩时, 肌的长度缩短,两端附着点互相靠近。 离心运动:也称离心收缩是指肌收缩时肌 力低于阻力,使原先缩短的肌被动延长。 主动肌:直接完成动作的肌群称为原动 机,其中起主要作用者称为主动机。 运动单位:肌收缩必须有完好的神经支 配,一个前角细胞,它的轴突和轴突分支, 以及它们所支配的肌纤维群,合起来称为 运动单位。 肌的生理横断面:肌由肌纤维组成,每条 肌纤维的横断面总和称为肌的生理横断 面。 爆发力:是指在最短的时间内发挥肌力量 的能力。 拮抗肌:与原动肌作用相反的肌群称为拮 抗肌。 神经适应:由运动引起的神经系统的适应 性变化称为神经适应。 协同动作:多个肌群在一起工作所产生的 合作性动作被称为协同动作。 简述肌的功能。 肌的功能是运动、支撑骨骼、维持姿势、 保护身体和产热。 简述肌力的影响因素。 肌的生理横断面、肌的初长度、肌的募集、 肌纤维走向与肌腱长轴的关系和杠杆效 率。 牵拉—缩短周期的弹性势能增强的机制。 以牵拉—缩短周期肌运动为主的自然运 动,包含主要由离心运动引起的高强度的 力的调节性释放,这种高强度的力有利于 肌-腱复合体中弹性应变能量的贮存,即有 效增加弹性势能,使离心运动后的向心运 动比单纯的向心运动做功更强,也更为有 效。 简述超量恢复原理。 运动和运动后肌经历一个疲劳与恢复过 程,肌疲劳时,其收缩力量、速度和耐力 都会明显下降,同时肌内能源物质、收缩 蛋白和酶蛋白都有所消耗,在休息后的恢 复过程中,上述已消耗物质得到补充、生 理功能逐渐得到恢复,并超过运动前的水 平,这即是肌超量恢复。 简述长期运动训练对肌底物水平的影响。 *糖原:耐力训练引起的肌的适应性改变 是肌静息糖原含量增加。 *三磷酸腺苷和磷酸肌酸:多回合的力量 练习可使三磷酸腺苷和磷酸肌酸储备降 低,这种急性的代谢反应为增加高能磷酸 化合物储备能力提供适应性刺激,长期的 适应性结果则表现为肌静息磷酸盐水平 提高。 *脂质:肌脂质含量无显著不同,即对运 动刺激呈惰性表现。 *肌红蛋白:肌中肌红蛋白对氧的运输起 着重要的作用。尽管慢肌纤维通常比快肌 纤维含有更多的肌红蛋白,但耐力训练不 能促进人体肌中肌红蛋白含量的增加。力 量训练后肌纤维体积虽然增大,但肌中肌 红蛋白含量却相应降低,以适应氧化酶含 量降低的肌环境。 简述运动控制理论和运动控制方式。 根据Horak的运动控制理论“正常运动控 制是指中枢神经系统运用现有及以往的 信息将神经能转化为动能并使之完成有 效的功能活动。”运动控制主要有以下三 种方式。 (1)反射性运动:反射性运动形式固定、 反应迅速不受意识控制。主要在脊髓水平 控制完成。(2)模式化运动:模式化运动 有固定的运动形式、有节奏和连续性的运 动,受意识控制。主观意识主要控制运动 的开始与结束,运动由中枢模式控制器调 控。(3)意向性运动:整个运动过程均受 主观意识控制,是有目的的运动,需通过 运动学习来掌握,随着不断进行运动而趋 于灵活,并获得运动技巧。 简述腰背肌对脊柱稳定及其功能的影响。 肌对脊柱具有保护脊柱稳定和协同脊柱 运动的双重作用,并发挥主动调节功能, 这是调节脊柱平衡的关键要素。相关功能 肌群主要是腰肌和背肌。背肌主要包括浅 层的背阔肌和深层的骶棘肌。腰肌主要包 括腰方肌和腰大肌,此外间接作用于腰脊 部脊柱的肌有:腰前外侧壁肌、臀大肌、 臀中肌、臀小肌、肱二头肌、半腱肌及半 膜肌等。这些肌群的协调配合,以实现脊 柱对身体的支撑,负重、减震、保护和运 动等功能。 简述肌功能障碍的原因。 1.运动损伤 2.疼痛 3.中枢神经损伤 4.外周神经的损伤 简述肌电刺激增强肌力的机制。 肌电刺激后肌的收缩性能增强,呈现显著 的力量增益,肌电刺激作用主要原理如 下: *肌对电刺激的适应性反应:肌电刺激对 肌收缩力的影响受神经因素影响,遵循负 荷大小原则,依此原则肌产生与之适应的 兴奋激发与力量变化,并随负荷的增大, 产生更大的适应性反应。 *激发运动神经元,动员运动单位。 肌电刺激不是直接兴奋肌,而是刺激电流 沿着肌内较易兴奋的神经末梢传导。通过 激发较大运动神经元,动员更多的运动单 位,使肌纤维产生与之适应的反应,肌的 收缩性能增强。 *增强氧化酶和糖原,提高肌耐力。 长时间、低频率的肌电刺激能够引起低等 哺乳动物快肌纤维氧化酶和糖原合成酶 的显著增加,使快肌纤维的退化和萎缩, 并向慢肌纤维的转变;而对慢肌纤维的影 响主要表现为线粒体含量增加。这有利于 提高肌耐力,增强运动个体抗疲劳的能 力。 简述姿势协同动作的运动模式及其平衡 作用。 姿势协同动作通过三种运动模式对付外 力或支持面的变化以维护站立平衡,即踝 关节协同动作模式、髋关节协同动作模式 及跨步动作模式。踝关节协同动作指身体 重心以踝关节为轴心,进行前后转动或摆 动,类似钟摆运动。髋关节运动模式是通 过髋关节屈伸来调整身体重心和保持平 衡。跨步动作模式是通过向作用力方向快 速跨步来重新建立重心的支撑点或站立 支持面以建立新的平衡。当身体重心达到 稳定极限时,为了防止跌倒或失去平衡, 上肢、头和躯干运动以建立反应性平衡。 简述肌组织过度应变与损伤特征。 *肌纤维组织应变与肌运动和关节活动有 关。 *肌—腱连接对应变引起的损伤特别敏 感,并可导致肌—腱连接的生物形态学和 生物化学改变。 *疲劳性的运动中易出现肌应变性损伤。 *强大应力与应力变化易导致肌损伤。 肌腱袖:是由冈上肌、冈下肌、小圆肌和 肩胛下肌所组成的腱性组织,以扁宽的腱 膜牢固的附着于关节囊的外侧肱骨外科 颈,有悬吊肱骨、稳定肱骨头、协助三角 肌外展肩关节的功能。 网球肘:又称肱桡关节滑囊炎、肱骨外上 髁炎、是前臂伸腕肌群的起点部反复受到 牵拉刺激,而引起的一种慢性损伤性疾 病。 Colles骨折:是桡骨远端,距关节面2.5cm 以内的骨折,常伴有远侧骨折端向背侧倾 斜,前倾角度减少或呈负角,典型者伤手 呈银叉畸形。 Dugas征:即搭肩实验阳性正常人肘部贴 近胸部时,手掌可触到健侧肩膀。有肩关 节脱位时患侧上肢屈肘,肘部贴近胸壁 时,手掌不能摸到肩峰,若以手掌触摸肩 峰时,则肘部不能贴近胸壁,是为阳性。 Tinel征:是周围神经外科最重要的诊断 方法之一,指叩击神经损伤或神经损害的 部位或其远侧,而出现其支配皮区的放电 样麻痛感或蚁走感,代表神经再生的水平 或神经损害的部位。 Phalen实验:两臂平举,肘区60度,腕 关节极度掌屈1分钟,患手桡侧手指即可 出现麻木和感觉异常。 鼻烟窝:其近侧为桡骨茎突,桡侧界为拇 长展肌及拇短伸肌腱,尺侧界为拇长伸肌 腱,窝底为手舟骨和大多角骨,其内有桡 动脉通过。 鱼际:由四块运动拇指的肌肉组成,各肌 主要起自屈肌支持带,作用于肌肉的名称 相同。除拇短屈肌由正中神经和尺神经双 重支配,拇收肌由尺神经支配外,其余两 肌均由正中神经支配。这群肌肉可以使拇 指屈曲、内收、外展和对掌运动。 Q角:是股四头肌肌力线和髌韧带力线的 夹角,即从髂前上棘到髌骨中点的连线为 股四头肌肌力线,髌骨中点至胫骨结节最 高点连线为髌韧带力线,两线所形成的夹 角为Q角。 半月板:股骨和胫骨间左右各一块软骨衬 垫,即半月板 鹅足:缝匠肌、股薄肌和半腱肌肌腱的止 点是在胫骨内侧髁稍下方的前内侧面上, 其腱纤维与小腿深筋膜互相交织形成鹅 足 足弓:由7块跗骨、5块跖骨及其关节、 韧带、腱膜组成的向足背突出的弓形骨骼 结构 步态周期的支撑相:指下肢接触地面和承 受重力的时间,占步行周期的60%,支撑 期大部分时间是单足支撑 步态周期的摆动相:指足离开地面向前迈 步再到落地之间的时间 步态周期:行走过程中,从一侧脚跟着地 开始到该脚跟再次着地构成一个步态周 期。 简述肩肱关节的构成、结构特点和运动形 式。 由肩胛骨的关节盂与肱骨头连接而成的 球窝关节,因肱骨头的面积远远地大于关 节盂的面积,且韧带薄弱、关节囊松弛, 故肩肱关节是人体中运动范围最大、最灵 活的关节。关节盂为一上窄下宽的长圆形 凹面,向前下外倾斜,盂面上被覆一层中 心薄、边缘厚的玻璃样软骨,盂缘被纤维 软骨环即关节盂唇所围绕。关节盂唇加深 关节盂凹,有保持关节稳定的功能。 肱骨头为半圆形的关节面,向后、上、内 倾斜,仅以部分的关节面与关节盂接触, 故极不稳定。肱骨大结节朝向外侧,构成 结节间沟的外壁,小结节朝向前侧,成为 结节间沟的内壁。肱二头肌的长健经过结 节间沟,并随着关节活动而上下滑行。 肩关节的主要韧带有喙肩韧带、盂肱韧带 和喙肱韧带 肩部关节的运动比较复杂,各关节既有单 独运动,又有相互间的协同运动,有内收、 外展、前屈、后伸、内外旋转等运动,以 及由这些运动综合而成的环转运动。 简述肩关节运动的主要肌 上提:斜方肌上部、菱形肌、肩胛提肌 下降:斜方肌下部、胸小肌、锁骨下肌(补 充)背阔肌、胸大肌 内收:菱形肌、斜方肌,肩胛提肌 外展:前锯肌、胸小肌(补充)胸大肌 屈曲:三角肌前部、胸大肌锁骨部、(补) 喙肱肌、肱二头肌短头(外旋位) 伸展:三角肌后部、背阔肌、大圆肌、(补) 肱三头肌长头(内旋位) 外展:冈上肌、三角肌中部、(补)肱=头肌 长头(外旋位)、脓三肌长头(内旋位 内收:胸大肌、背阔肌、大圆肌、(补)三 角肌后部 外旋:冈下肌、小圆肌、(补)三角肌后部 内旋:胸大肌、肩胛下肌、大圆肌、背阔 肌、(补)三角肌前部 环转运动:屈伸、内收外展及内外旋的复 合运动。 简述肘关节的构成、结构特点和运动形 式。 肘关节是一个复合关节,由肱尺关节、肱 桡关节、桡尺近侧关节三个单关节,共同 包在一个关节囊内所构成。 肱尺关节:由肱骨滑车与尺骨滑车切迹构 成,属滑车关节,可绕额状轴作屈、伸运 动。 肱桡关节:由肱骨小头与桡骨头关节凹构 成,是球窝关节,可作屈、伸运动和回旋 运动。因受肱尺关节的制约,其外展、内 收运动不能进行。 桡尺近侧关节:由桡骨环状关节面与尺骨 的桡切迹构成,为圆柱形关节,只能作旋 内、旋外运动。 有关韧带有尺侧副韧带、桡侧副韧带、桡 骨环状韧带等。 主要运动形式有屈伸、其次是桡尺近侧关 节与桡尺远侧关节联合运动,完成前臂的 旋内、旋外运动。 精品文档

人体运动学考试重点

人体运动学考试重点 第一章总论 1、人体动力学概念(8):是运用力学的原理与方法研究人体在运动状态下各器官系统形态结 构与功能活动变化规律及其影响的一门学科。是多门学科之间相互交叉与渗透的科学。 是研究人体活动科学的领域。是通过位置、速度、加速度等物理量描述和研究人体和器械的位置随时间变化的规律或在运动过程中所经过的轨迹,而不考虑人体和器械运动状态改变的原因。 2、人体重心:人体重心一般在身体正中面上第三骶椎上缘前方7cm处。由于性别、年龄、 体型不同,人体重心略有不同。一般男子中心比女子高,自然站立时,男子重心高度大约是身高的56%,女子大约是身高的55%,这是因为女子骨盆较大的原因。 3、人体解剖参考轴与面(14): 轴:冠状横轴,垂直纵轴,矢状轴 面:水平面,与地面平行,把人体分成上下两部分 冠状面,把人体分成前后两部分 矢状面,把人体分成左右两部分 4、人体关节的运动形式(15): 屈曲与伸展,主要以横轴为中心,在矢状面上的运动 内收与外展,主要以矢状轴为中心,在冠状面上的运动 内旋与外旋,主要以纵轴为中心,在水平面上的运动 (前臂和小腿有旋前和旋后运动,足踝部还有内翻和外翻运动) 6、杠杆的分类(17):三类 第1类杠杆,又称平衡杠杆,支点位于力点和阻力点中间 第2类杠杆,又称省力杠杆,其阻力点在力点和支点的中间,可用较小的力来克服较大的阻力 第3类杠杆,又称速度杠杆,力点在阻力点和支点之间,如使用镊子 第二章骨骼肌肉系统运动学 *第一节骨运动学 1、骨运动学概念(22): 正常成年人人体共有206块骨 2、骨的功能(27):(疑问答题) 1)力学功能 a 支撑功能,骨是全身最坚硬的组织,对肢体起着支撑作用,并负荷身体自身的重 量及附加的重量,如脊柱、四肢 b 杠杆功能,运动系统的各种机械运动都是在神经系统的支配下,通过骨骼肌的收 缩、牵拉骨围绕关节产生的。骨在运动中发挥着杠杆功能和承重作用 c 保护功能,某些骨按一定的方式互相连接围成体腔或腔隙来保护内在组织和器 官,如颅腔保护脑 2)生理学功能 a 钙磷储存功能与物质代谢功能 b 造血功能和免疫功能 第二节*肌肉运动学

平衡吊的动力学与运动学仿真

平衡吊得运动学与动力学仿真 作者:** 指导老师:** ********** *************** 1绪论 1、1平衡吊得概要 平衡吊就是得主要结构就是平行四边形连杆机构得放大形态与螺母升降结构,通过外力得作用下达到重物得上升与下降得目得,平衡吊可以满足重物随时停留在需要得工作区域内。比其她得吊装设备更具有优越性,它比一般吊装设备更加得灵活,从而更加得精准,与机械手相比等其她吊装设备比,其结构更加得合理,性能较好,广泛得使用于重工业得生产中,在机床厂中更就是被用作吊装作业,在小型企业装卸货物,例如码头得施工,集装箱得搬运,非常适合于作业区域窄,时间间隔短得作业方式。其极大减少了人力使用,有效地节约了人力资源。 平衡吊在市场上主要常见得有3种,机械式,气动式,液压式,机械式,顾名思义,通过外力得使用,使其达到升降得目得,主要在生产,搬运得得领域中常见,后期,更就是添加了电动装置,优化了她得配置,有效地提高了生产效率。气动式平衡吊主要就是对于气压得控制原理实现升降功能得我们成为气动式平衡吊,液压式,主要就是根据液压系统来设置得,在大多数重工业生产地使用广泛。现在主要使用得为气动式平衡吊,主要省力,都就是自动化进行得,按照平衡吊臂得类型还可以将平衡吊分为通用与专用类型,她们各有各得特色,相对于大型得吊车来说,其缺点就是工作得行程范围较小,区域局限化。 平衡吊得种类及其特点: 液压平衡吊得特点:液压平衡吊有3大类,有级,单级,无级变速得,她们通过不同得油路控制来达到不同得工作地点; 气动平衡吊得特点:体积不大,比一般得平衡吊具有灵活得特色; 电动平衡吊:又称为机械式平衡吊,具有控制重物在任意指定地点得特点,一般为定速转动; Cad(2D)+solidworks(3D)图纸整套免费获取,需要得 加QQ1162401387 1、2平衡吊得结构 平衡吊主要有大小臂,起重臂,短臂,电机,立柱,丝杆螺母传动副构成得,其中得几个臂件通过平行四边形连杆机构构成得。在外力得作用下起到升降重物得作用。

仿人机器人运动学和动力学分析

国防科学技术大学 硕士学位论文 仿人机器人运动学和动力学分析 姓名:王建文 申请学位级别:硕士 专业:模式识别与智能系统 指导教师:马宏绪 20031101

能力;目前,ASIMO代表着仿人机器人研究的最高水平,见图卜2。2000年,索尼公司也推出了自己研制的仿人机器人SDR一3X,2002年又研制出了SDR一4X,见图卜3。日本东京大学也一直在进行仿人机器人的研究,与Kawada工学院合作相继研制成功了H5、H6和H7仿人机器人,其中H6机器人高1.37米,体重55公斤,具有35个自由度,目前正在开发名为Isamu的新一代仿人机器人,其身高1.5米,体重55公斤,具有32个自由度。日本科学技术振兴机构也在从事PINO机器人的研究,PINO高0.75米,采用29个电机驱动,见图卜4。日本Waseda大学一直在从事仿人机器人研究计划,研制的wL系列仿人机器人和WENDY机器人在机器人界有很大的影响,至今已投入100多万美元,仍在研究之中。Tohoku大学研制的Saika3机器人高1.27米,重47公斤,具有30个自由度。美国的MIT和剑桥马萨诸塞技术学院等单位也一直在从事仿人机器人研究。德国、英国和韩国等也有很多单位在进行类似的研究。 图卜1P2机器人图卜2ASIMO机器人图1.3SDR-4X机器人图1-4PINO机器人 图卜5第一代机器人图l-6第二代机器人图1.7第三代机器人图1—8第四代机器人 在国家“863”高技术计划和自然科学基金的资助下,国内也开展了仿人机器人的研究工作。目前,国内主要有国防科技大学、哈尔滨工业大学和北京理工大学等单位从事仿人机器人的研究。国防科技大学机器人实验室研制机器人已有10余年的历史,该实验室在这期间分四阶段推出了四代机器人,其中,2000年底推出的仿人机器入一“先行者”一是国内第一台仿人机器人。2003年6月,又成功研制了一台具有新型机械结构和运动特性的仿人机器人,这台机器人身高1.55米,体重63.5公斤,共有36个自由度,脚踝有力 第2页

人体运动学试题及答案

第二章正常人体运动学第一部 分 单项选择 题1、关于椎骨的描述不正确的时(E) A 由椎体、椎弓、突起三部分组成 B 椎体和椎弓围成椎间 孔C椎间孔内容纳脊髓 D 椎体和 椎弓发出 7 个突起E所有椎骨相连,椎孔形成椎管 2、上肢骨的体表标志不包括 ( B) A 肱骨内上髁和外上髁 B 喙突C 桡骨和尺骨茎 突 D 鹰嘴E 肩胛骨上角和下 角 3、关于肘关节描述正确的是 ( B) A 包括肱尺、肱桡、桡 尺远端3 个关节 B 3 个关节包在一个关节囊 内 C 关节囊的两侧最薄 弱 D 可沿矢状轴做屈 伸运动 E 伸肘时肱骨内外上髁与尺骨鹰嘴三点连成等腰三角形4、提肋的肌不包括( B) A 胸大肌 B 肋间内肌 C 肋间外肌 D 前斜角肌 E 中斜角肌 5、下列属于长骨的是 ( D) A 肋骨 B 胸骨 C 跟骨 D 趾骨 E 鼻骨6、胸骨角平对 ( C) A 第一肋软骨 B 第三肋软骨 C 第二肋软骨 D 第 四肋软骨E 第五肋软 骨 7、下列各项中协助围成椎管的韧带 是(C) A 棘上韧带 B 前纵韧带 C 黄韧带 D 棘间韧带 E 后纵韧带8、血中氧分压降低导致呼 吸加强的原因是直接兴奋 (C)A 延髓呼吸中 枢 B 呼吸调整中枢 C 外 周化学感应器 D 中枢化学感应器E 肺牵张感应 器 9、关于端脑内部结构的描述, 正 确的是( B)A 大脑半球表面有白质覆 盖 . B 大脑纵裂的底为连接两半球宽厚的骈 底体 C 基底神经核位于底丘脑 D 端脑内腔为第三脑室 E 以上都不是10、可兴奋细胞发生兴奋 时的共同表现是产生(D) A 收缩活动B 分泌活 动 C 静息电位 D 动作电位 E 局部电位 11、支配肱二头肌的是神经是(B) A 腋神经B 肌皮神 经 C 桡神经 D 尺神经 E 正中神 经 12、支配咀嚼肌的神经是 (C) A 面神经 B 上 颌神经C 下颌神 经 D 舌下神经 E 舌咽神经13、臀大肌可使髋关节(B) A 前屈 B 旋 外 C 旋 内 D 外展 E 内收14、既能跖屈又能 使足内翻的肌 是( B)A 胫骨前 肌 B 胫骨后肌 C 姆长屈肌 D 趾长 屈肌E腓骨长 肌15、以下哪项不是骨组织的组成成分(D) A 骨细胞 B 胶原纤维 C 水 D 弹性纤维E 黏蛋 白16、以下关节软骨的特性 不正确的是( C) A 减小关节面摩 擦 B 吸收机械震荡 C 有神经支 配 D 适量运动可增加关节软骨的厚度E 反复的损伤可增加软骨的分解代 谢17、 成人骨折后,骨的修复主要依靠 (D) A 骺软骨 B 骨密质 C 骨髓 D 骨膜 E 骨松质18、神经 ---肌肉接头传递中,清除乙酰胆碱的酶是 (D) A 磷酸二酯 酶BATP酶C腺苷酸环化酶 D 胆碱酯酶E脂肪酶 19、脊髓中央管前交叉纤维损伤将引起(B) A 断面以下同侧的浅感觉丧 失 B 断面以下对侧的浅感觉丧 失 C 断面以下对侧的深感觉丧失 D 断面以下双侧的浅感觉丧 失 E 断面以下双侧的深感觉丧失20、在骨骼肌终板膜上,Ach 通过下列何种通道实现其跨膜信号转 导( A) A 化学门控通 B 电压门控通道 C 机械

QJ1E47FMD发动机运动学及动力学仿真计算

QJ147FMD发动机运动学及动力学仿真计算 一、QJ147FMD发动机的参数: 标定转速:6000r/min 曲轴半径:19.6mm 连杆长度:80mm 缸径:47mm 曲柄连杆比:0.245 二、曲柄连杆机构再ADAMS软件中的仿真计算: 上图是燃气的爆发压力和往复惯性力以及合力的曲线图。 上图是用ADAMS软件仿真计算出的往复惯性力和理论计算的比较图。粉色——理论计算,蓝色——仿真计算。理论计算:max=745N,min=-1230N; 仿真计算:max=546.6316N,min=-901.3991N. 出现上诉的原因个人理解是: (1)仿真计算的往复加速度=理论计算的往复加速度,那么产生仿真计算所得到的往复惯性力和理论计算所得到的往复惯性力之所以不同的原因就在于往复质量的计算;(2)在理论计算中,往复质量的计算是由活塞组的质量+连杆小头的质量,而在小头质量的换算过程中教科书上介绍的方法一般有两种,即两质量和三质量系统来等效代替

连杆。并且可以确定的是用三质量系统来代替两质量系统计算的更为精确只是计算起来比较困难。那么我们可以推想如果可以的话用四质量系统来代替连杆所得到的结果应该比三质量系统来代替连杆是不是更为精确?如果答案是肯定的,那么我们就有理由相信:用无数个质量点来代替连杆系统所计算得到的结果将会比2质量系统来代替连杆计算的精度要高很多,这一点用ADAMS软件可以轻松的做到。(3)现在我们来做一个对比,即同一个连杆用两质量系统和三质量系统分别来代替的时候,同一个连杆在换算到连杆小头质量是如何变化的?很容易想到用三质量系统来代替连杆的时候换算到连杆小头的质量应该比两质量换算到连杆小头的质量要小,那么我们有理由相信:当用无数个质量点来代替连杆的时候,换算到连杆小头的质量要比教科书上按两质量系统来代替连杆换算到连杆小头出的往复质量要小。(4)由于摩托车的发动机的转速很高,所以他的往复加速度很大。我们这次所研究的发动机的加速度的数量级:几千。可见,当往复质量减少1%时,则往复惯性力将减少几十牛。(这也是我们在设计高速发动机的时候要注意减少往复惯性质量的原因,而我们按照理论公式来计算的时候,实际上已经人为的增大了往复质量。)由以上的分析,我们有理由认为用ADAMS仿真软件来进行计算,所得到的结果比按纯理论方法所计算的更为精确。 三、主轴径的受力分析: (1)我们用ADAMS软件,将所研究的发动机的轴径作为刚体并且还考虑到了轴承的安装位置以及曲柄系统的质心位置的影响之后所得到的曲轴主轴径的受力分析图。 上图是曲轴的两个轴径受力的极坐标图。

管道机器人运动学分析与变径机构仿真

MECHANICAL ENGINEER 机械工程师 管道机器人运动学分析与变径机构仿真 史继新1a,1b,刘芙蓉1a,1b,胡啸2,袁显宝1a,1b,陈保家1a,1b,李响1a,1b (1.三峡大学 a.湖北省水电机械设备设计与维护重点实验室;b.机械与动力学院,湖北宜昌443002;2.中核武汉核电运行技 术股份有限公司,武汉430223) 摘要:基于对核电站压力容器和主管道接管内部检查的需要,研发了一种多履带可变径式管道检查机器人。分析机器人四种不同的运动情况,得出机器人履带轮角速度和机器人在管道内旋转速度及行走线速度的函数,建立了机器人在管道内的运动学模型。针对机器人可变径机构,建立力学模型,得出变径机构中弹簧的理论数据,并运用Inventor运动仿真分析验证了其合理性。 关键词:管道机器人;运动学模型;变径机构;Inventor运动仿真 中图分类号:TP242.3;TH122文献标志码:粤文章编号:员园园圆原圆猿猿猿(圆园员9)04原园014原园3 Kinematics Analysis and Variable Diameter Mechanism Simulation of Pipeline Robot SHI Jixin1a,1b,LIU Furong1a,1b,HU Xiao2,YUAN Xianbao1a,1b,CHEN Baojia1a,1b,LI Xiang1a,1b (1.China Three Gorges University a.Hubei Key Laboratory of Hydroelectric Machinery Design&Maintenance;b.College of Mechanical and Power Engineering,Yichang443002,China;2.China Nuclear Power Operation Technology Co.,Ltd.,Wuhan430223,China) Abstract院Based on the need for internal inspection of nuclear power plant pressure vessels and main pipelines,a multi-track variable-diameter pipeline inspection robot is developed.The four different motions of the robot are analyzed,and the angular velocity of the robot crawler wheel and the rotation speed of the robot in the pipeline and the traveling linear velocity are obtained.The kinematics model of the robot in the pipeline is established.For the robot variable diameter mechanism,the mechanical model is established,the theoretical data of the spring in the variable diameter mechanism is calculated,and the rationality is verified by Inventor motion simulation analysis. Keywords:pipeline robot;kinematics model;variable diameter mechanism;Inventor motion simulation 0引言 随着核电厂运行时间的增加,各种规格管道内表面可能会出现一些问题需要实施检查与维修。因这些部位处于强辐射区,人员无法直接实施这些工作,必须开发具有行走功能的管道机器人携带摄像头完成核电厂管道检查工作。目前,发达国家对于管道机器人的研究处于领先地位[1]:德国ECA公司研制出一系列管道爬行机器人,在满足多尺寸规格管道的前提下,能搭载多种检测工具,其检查的管道范围从150耀2000mm;日本东京工业大学研制出Thes系列管道机器人[2];韩国汉城汉阳大学研制出双模块协作管道检测机器人[3]。中国在管道检查机器人领域起步较晚,北京德朗检视科技有限公司研发的DNC100、DNC150等管道爬行器,已在核电领域中得到运用;东华大学研制除了自主变位履带足管道机器人[4];上海交通大学针对煤气管道的检测,研制出煤气管道检测机器人样机[5]。 针对目前国内外传统机器人在面对垂直、微小、复杂管时,存在通行性能差、稳定性弱、牵引力不足等缺点。本项目所研制的多履带可变径式管道检查机器人,在机器人的机械结构、移动方式等方面做出改进,能适应150耀160mm管径的管道内部运动,分析了其管道内部运动的运动学模型和变径机构的力学模型,并针对变径机构进行了仿真分析,验证设计的合理性。 1管道检查机器人整体结构设计 为了满足核电厂管道内部检查的需要,机器人必须具备三项基本能力:1)机器人的速度调节能力;2)机器人的转向能力;3) 析, 构设计,如图1 道机器人具有三组履带轮, 很好的夹紧力。 立的电动机控制, 每组履带轮的独立运动, 节不同电动机的转速来使机器人顺利通过弯管。履带轮和主体之间的连杆机构配上弹簧的特性使机器人具有很好的管道适应能力,可以适应150耀160mm管道直径的运动。2运动学分析 机器人每组履带轮的角速度决定机器人整体的运动情况,因此本节根据机器人履带轮角速度和机器人整体运动情况的函数关系建立运动学模型。该模型的坐标系、关节变量和参数如图2所示。XY Z表示全局坐标参考系,并且xyz表示附接到管线检查机器人的中心的局部坐标系;i、j 和k是局部坐标系的单位矢量。无论机器人如何移动,x轴 图1管道机器人 三维模型 1.履带轮组 2.变径机构 3.主体 3 2 1 基金项目:国家自然科学基金(11805112);湖北省教育厅 科学技术研究计划重点项目(D2*******);湖北省水电机械 设备设计与维护重点实验室开放基金项目(2016KJX15、 2017KJX04) 14 圆园员9年第4期网址:https://www.360docs.net/doc/e410385914.html,电邮:hrbengineer@https://www.360docs.net/doc/e410385914.html,

正常人体运动学习题集答案word精品

第二章正常人体运动学 第一部分 单项选择题 1、关于椎骨的描述不正确的时(E)A 由椎体、椎弓、突起三部分组成B 椎体和椎弓围成椎间 孔 C 椎间孔内容纳脊髓 D 椎体和椎弓发出7 个突起 E 所有椎骨相连,椎孔形成椎管 2、上肢骨的体表标志不包括(B) A 肱骨内上髁和外上髁 B 喙突 C 桡骨和尺骨茎突 D 鹰嘴 E 肩胛骨上角和下角 3、关于肘关节描述正确的是(B) A 包括肱尺、肱桡、桡尺远端3 个关节 B 3 个关节包在一个关节囊内 C 关节囊的两侧最薄弱 D 可沿矢状轴做屈伸运动 E 伸肘时肱骨内外上髁与尺骨鹰嘴三点连成等腰三角形 4、提肋的肌不包括(B) A 胸大肌 B 肋间内肌 C 肋间外肌 D 前斜角肌 E 中斜角肌 5、下列属于长骨的是( D ) A 肋骨 B 胸骨 C 跟骨 D 趾骨 E 鼻骨 6、胸骨角平对(C) A 第一肋软骨B第三肋软骨 C 第二肋软骨 D 第四肋软骨E 第五肋软骨 7、下列各项中协助围成椎管的韧带是(C) A 棘上韧带 B 前纵韧带 C 黄韧带 8、血中氧分压降低导致呼吸加强的原因是直接兴奋( A 延髓呼吸中枢 B 呼吸调整中枢 D 中枢化学感应器 E 肺牵张感应器 9、关于端脑内部结构的描述,正确的是(B) A 大脑半球表面有白质覆盖. B 大脑纵裂的底为连接两半球宽厚的骈底体 C 基底神经核位于底丘脑 D 端脑内腔为第三脑室 E 以上都不是 10、可兴奋细胞发生兴奋时的共同表现是产生(D) A 收缩活动 B 分泌活动 C 静息电位 D 棘间韧带 E 后纵韧带C)C 外周化学感应器 D 动作电位 E 局部电位

支配肱二头肌的是神经是( B ) A 腋神经 B 肌皮神经 支配咀嚼肌的神经是( C ) A 面神经 B 上颌神经 臀大肌可使髋关节( B )既能跖屈又能使足内翻的肌是( B ) A 胫骨前肌 B 胫骨后肌 C 姆长屈肌 D 趾长屈肌 骨长肌 E 断面以下双侧的深感觉丧失 在骨骼肌终板膜上, Ach 通过下列何种通道实现其跨膜信号转导( A ) A 化学门控通道 B 电压门控通道 C 机械门控通道 DM 型 Ach 受体 E G 蛋白耦联受体 双向轴浆运输主要运输( A ) A 具有膜的细胞器 B 递质合成酶 C 微丝和微管 D 神经营养因子 E 细胞代谢产物 关于神经纤维轴浆运输的描述,正确的是( D ) A 轴突的轴浆并非经常在流动 B 顺向和逆向轴浆运输的速度相等 C 狂犬病病毒可经顺向轴浆运输而扩散 D 与神经的功能性和营养性作用有关 E 与维持神经结构和功能的完整性无关 关于突触传递特点的描述,错误的是( D ) A 单向传布 B 有时间延搁 C 可以发生总和 D 不需要钙离子参与 E 易疲劳 反射活动的一般特性不包括( B ) A 单向传递 B 对等原则 C 兴奋节律的改变 D 后发放 E 反射的习惯化和敏感化 关于脊椎的生理弯曲,正确的是( D ) A 颈曲后凸,胸曲前凸 B 骶曲前凸,腰曲前凸 C 颈曲前凸,胸曲前凸 D 颈曲前凸,胸曲后凸 E 胸曲前凸,腰曲后凸 胸长神经支配( C ) 11、 12、 13、 14、 15、 16、 17、 18、 19、 20、 21、 22、 23、 24、 25、 26、 C 桡神经 D 尺神经 E 正中神经 C 下颌神经 D 舌下神经 E 舌咽神经 A 前屈 B 旋外 C 旋内 D 外展 E 内收 以下哪项不是骨组织的组成成分 ( A 骨细胞 B 胶原纤维 以下关节软骨的特性不正确的是( A 减小关节面摩擦 D ) C 水 C ) B 吸收机械震荡 D 弹性纤维 E 黏蛋白 C 有神经支配 D 适量运动可增加关节软骨的厚度 E 反复的损伤可增加软骨的分解代谢 成人骨折后,骨的修复主要依靠( D ) A 骺软骨 B 骨密质 C 骨髓 D 骨膜 E 骨松质 神经 --- 肌肉接头传递中,清除乙酰胆碱的酶是( D ) A 磷酸二酯酶 BATP 酶 C 腺苷酸环化酶 E 脂肪酶 D 胆碱酯酶 脊髓中央管前交叉纤维损伤将引起( A 断面以下同侧的浅感觉丧失 C 断面以下对侧的深感觉丧失 B ) B 断面以下对侧的浅感觉丧失 D 断面以下双侧的浅感觉丧失

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