摘要
本发明公开了一种人体‑平衡板控制系统模型的数值仿真方法,建立人体与平衡板耦合的动力学模型并用于数值仿真;模型具体为人体站立在平衡板上的矢状面模型,其中脚部与平衡板耦合,其余部分由小腿、大腿、上身三部分组成,整体由踝、膝和髋关节连接;平衡板与地面由转动副连接,连接处具有可调节的转动刚度,提供了一种模拟不平稳地面或不稳定外界环境的方法;各关节处的控制力矩考虑了影响人体平衡的神经觉反馈,如本体觉、前庭觉和视觉反馈,以及神经反应延迟。本发明考虑了神经觉反馈、多关节和外界环境影响建立了人体‑平衡板模型并用于数值仿真,为人体稳定性的研究提供了一种符合真实人体平衡方式的模型和数值仿真方法。
技术关键词
控制系统模型
平衡板
数值仿真方法
髋关节
控制力矩
人体平衡
板系统
神经肌肉系统
膝关节
拉格朗日
扭转弹簧
无量纲参数
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