人体下肢运动分析
下肢功能评定标准
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下肢训练的好处
下肢训练的好处
下肢训练在整体健身计划中扮演着重要的角色,它不仅有助于塑造良好的身材,还带来多方面的身体益处。
1. 增加下肢力量:
练习下肢肌肉可以显著增强下肢的力量。
由于腿部是人体的支撑部分,通过专注于下肢的锻炼,能够建立一个强大而稳固的下盘。
这不仅对其他身体部位的训练有积极影响,还有助于预防膝关节的骨质增生。
2. 提高身体协调性:
整体健身不应仅关注上肢,忽略下肢的锻炼。
缺乏下肢锻炼可能导致身体协调性不佳,给人一种不协调的整体感觉。
通过定期进行下肢训练,可以提高身体的整体协调性,创造更为匀称和有力的身材。
3. 释放增肌激素:
练腿相比其他动作更有助于释放增肌的激素,如睾丸素和生长激素。
这对于促进肌肉的增长和整体身体素质的提升至关重要。
因此,将练腿纳入健身训练中,有助于获得更好的塑身效果。
4. 提高运动能力:
下肢是大部分运动的基础,包括跳远、跑步和跳高等。
通过经常
性的下肢训练,可以显著提高运动能力,加快血液回流速度,有效防止下肢静脉血栓的形成,提升整体身体的机能水平。
5. 注意防护膝关节:
尽管下肢训练有益,但过度训练可能导致膝关节的半月板或韧带慢性劳损。
因此,在进行健身或练腿时,要注意控制锻炼量和活动强度,避免过度负担,以减少慢性疼痛或积液的风险。
下肢训练对于提高力量、协调性和整体身体素质都具有显著的好处。
在进行训练前,确保适当的热身和注意防护关节,以达到健康、全面的锻炼效果。
人体下肢实验报告
一、实验目的通过本次实验,掌握人体下肢的解剖结构,了解下肢各部分的组织结构、形态特点和功能,提高对人体下肢形态结构的认识,为临床医学、体育科学等领域提供基础理论支持。
二、实验材料与仪器1. 实验材料:人体下肢骨骼、肌肉、血管、神经等标本。
2. 实验仪器:解剖显微镜、解剖剪、解剖镊、解剖针、解剖针头、解剖尺等。
三、实验方法与步骤1. 观察下肢骨骼结构(1)首先观察下肢骨骼的总体形态,了解股骨、胫骨、腓骨、髌骨、跖骨等骨骼的形态特点和相互关系。
(2)对股骨进行详细观察,包括股骨颈、股骨干、股骨髁等部分的结构特点。
(3)观察胫骨和腓骨的结构,了解它们的形态特点和相互关系。
(4)观察髌骨、跖骨等骨骼的结构,了解它们的形态特点和功能。
2. 观察下肢肌肉结构(1)观察大腿肌肉,包括股四头肌、股二头肌、臀大肌、阔筋膜张肌等肌肉的形态、起止点和功能。
(2)观察小腿肌肉,包括腓肠肌、比目鱼肌、胫骨前肌、胫骨后肌等肌肉的形态、起止点和功能。
3. 观察下肢血管结构(1)观察下肢动脉,包括股动脉、腘动脉、胫前动脉、胫后动脉等动脉的起始、走行和分布。
(2)观察下肢静脉,包括股静脉、腘静脉、胫前静脉、胫后静脉等静脉的起始、走行和分布。
4. 观察下肢神经结构(1)观察下肢神经,包括坐骨神经、股神经、腓总神经、胫神经等神经的起始、走行和分布。
(2)了解下肢神经的功能和支配区域。
四、实验结果与分析1. 下肢骨骼结构(1)股骨:股骨是下肢的主要承重骨,其形态呈长管状,可分为股骨颈、股骨干和股骨髁三部分。
(2)胫骨和腓骨:胫骨和腓骨是下肢的支撑骨,胫骨位于内侧,腓骨位于外侧,两者相互支撑,共同维持下肢的稳定性。
(3)髌骨:髌骨位于膝关节前方,是股四头肌的附着点,起到保护膝关节的作用。
2. 下肢肌肉结构(1)大腿肌肉:大腿肌肉主要负责下肢的伸直和屈曲,如股四头肌、股二头肌等。
(2)小腿肌肉:小腿肌肉主要负责下肢的屈曲和伸直,如腓肠肌、比目鱼肌等。
基于齐次坐标变换的人体下肢运动学分析
科技风2017年7月下机械化工DOI:10.19392/ki.1671-7341.201714150基于齐次坐标变换的人体下肢运动学分析孙树志刘明高敏宋瑾瑾蒋相广山东科技大学机械电子工程学院山东青岛266590摘要:在分析人体下肢的结构的基础上,建立了人体下肢的7杆模型,并利用齐次坐标变换建立了人体下肢运动学方程,然后利用MATLAB对运动方程进行计算。
从而,为研究人体下肢的运动,以及设计下肢外骨骼机器人提供了参考。
关键词!结构;7杆模型;齐次坐标变换;外骨骼下肢外骨骼机器人作为一种人机一体化的机械装置,由于 它本身在军事上的单兵作战、医疗上的行走康复等存在着巨大 的应用价值,从而成为世界许多国家在研究机器人方面的热点 之一。
值得一提的是,国外在下肢外骨骼方面的研究已经取得 了很大的进展,如美国的BLEEX和HULC下肢外骨骼'12(、日本的HAL外骨骼[2]等。
国内在这下肢外骨骼方面研究较晚,虽也取得了一定的研究成果,但大都仍处于理论分析和实验室 测试阶段[3]。
本文旨在通过分析人体下肢结构特点,为进一步 研究和设计下肢外骨骼人作出探索。
1人体下肢结构下肢外骨骼机器人是穿戴在人身上,协助人体下肢运动。
所以,其要能够在运动学上接近于各种人体下肢运动形式,并 且最终可与与人体下肢运动相互协调一致。
因此设计一款下 肢外骨骼机器人,首先对人体下肢结构特点进行必要的分析。
1.1人体的面和轴在研究人体运动学方面,常将人体的运动分为三个平面[4]:水平面、冠状面和矢状面。
此外,这三个平面两两相交所 得到的三个轴线:垂直轴、冠状轴和矢状轴。
人体的面和轴图 示可参见文献[5]。
1.2下肢各关节的自由度和活动度人体下肢段在髋关节具有3个自由度,在踝关节处有3个 自由度,膝关节处有1个自由度。
综上,人体下肢总共有14个 自由度。
关节活动度是指关节活动时所能经过的角度。
关节 活动度根据是否由人体自主运动产生分为主动关节活动度和 被动关节活动度[4]。
下肢肌肉讲解
下肢肌肉讲解
下肢肌肉主要包括大腿肌肉、小腿肌肉和足部肌肉。
这些肌肉主要负责支撑身体、行走和跑跳等动作。
大腿肌肉主要包括前侧的股四头肌、后侧的腘绳肌和内侧的髋内收肌群。
股四头肌由股直肌、股外侧肌、股内侧肌和股中间肌组成,主要负责膝关节的屈曲动作。
腘绳肌由半腱肌、半膜肌和股二头肌长头组成,主要负责膝关节的伸展动作。
髋内收肌群由耻骨肌、长收肌、短收肌和大收肌组成,主要负责髋关节的内收动作。
小腿肌肉主要包括前侧的胫骨前肌、趾长伸肌和后侧的腓肠肌和比目鱼肌。
胫骨前肌主要负责踝关节的背屈动作,趾长伸肌主要负责脚趾的背屈动作。
腓肠肌和比目鱼肌主要负责膝关节的屈曲动作。
足部肌肉主要包括前侧的趾短伸肌和后侧的足底肌肉群。
趾短伸肌主要负责脚趾的伸展动作,足底肌肉群则包括趾长屈肌、趾短屈肌、足底方肌和蚓状肌等,主要负责足部的各种动作,如抓地、抬高等。
总之,下肢肌肉对于保持身体平衡、行走和运动能力等方面都具有重要的作用。
如果您有任何关于下肢肌肉的问题或疑虑,建议及时咨询专业医生或健身教练。
人体下肢运动力学分析与建模
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杭州电子科技大学硕士学位论文
第1章
1.1 课题背景及研究意义
绪论
从古至今,因为战争、工伤、疾病、交通事故和意外伤害等原因而产生的下 肢截肢者随着工业、交通的迅速发展而迅速增加。一项调查显示仅美国每年就大 约有 11 万人失去下肢,而我国目前下肢残疾者更是高达 600 万人,其中下肢截肢 者约 137 万多人[1]。这些下肢截肢者由于失去了人类最基本的功能之一——行走, 生活难以自理,被安置在一些脱离社会的特定角落,致使他们在身体心理都充满 着常人无法体会的痛苦。但是现在医疗水平还不能使肢体再生,为这些截肢者安 装人工假肢就成了恢复其一些日常活动的唯一手段。 随着科学的进步,人们生活水平的提高,不仅要求假肢要具有很好的装饰性, 而且对其运动性能的要求也越来越高。智能下肢假肢通过检测穿戴者的运动状态, 来控制假肢运动,从而提高步态的灵活性、协调性和安全性。现代运动生物力学 对人体腿部运动信息的采集与分析在机器人和假肢研究方面有着重大的作用。 二十世纪中期以来,把生物力学同体育科学理论研究相结合条件日趋成熟, 运动生物力学逐渐形成为了一门独立的学科。运动生物力学研究的内容是人体运 动中的机械运动规律,以生物学和力学的理论、方法研究人体从事各种活动、运 动和劳动的动作技术,使复杂的人体动作技术奠基于最基本的生物学和力学规律 之上,并以数学、力学、生物学以及动作技术原理的形式加以定量描述。随着计 算机、传感器、测速器、高速摄影、测力台和电子解析系统技术的应用,使准确 地测量与分析人体运动的参数成为现实,科学技术的发展为运动生物力学的研究 奠定了坚实的物质基础,而生物学、力学理论的发展与完善则为它建立了坚实的 理论基础。人体运动、活动和劳动中的各种动作技术,可以通过生物力学方法进 行测试研究,提高动作技术效率,提高运动技术水平[2]。 本论文依据获取的下肢的运动力学信息,通过建立人体下肢动力学模型和进 行运动力学分析,研究表面肌电信号与运动参数,关节力矩相互之间的关系,从 而对下肢运动进行建模。为深入地研究假肢的设计和控制建立基础,使假肢的运 动自然协调,快速灵活。为国内下肢假肢事业的发展打下基础,缩小和国外智能 假肢发展水平的差距,改善残疾人的生活质量,提高他们的社会活动参与能力, 促进社会的和谐发展,对康复医学也具有重要的意义。
《基于多体动力学和有限元方法对人体下肢生物力学的研究》范文
《基于多体动力学和有限元方法对人体下肢生物力学的研究》篇一一、引言人体下肢的生物力学研究在体育科学、医学康复、运动训练等多个领域具有广泛的应用价值。
本文旨在利用多体动力学和有限元方法,对人体下肢的生物力学进行深入研究,以揭示其运动机制、动力学特性和潜在的生物力学问题。
二、研究背景及意义随着科技的发展,多体动力学和有限元方法在生物医学工程领域得到了广泛应用。
多体动力学能够有效地模拟和分析复杂系统的运动学特性,而有限元方法则能够详细地描述材料和结构的力学行为。
将这两种方法应用于人体下肢的生物力学研究,有助于更深入地了解人体下肢的运动学、动力学特性以及在各种生理、病理条件下的响应机制。
这将对提高体育训练效率、预防和治疗运动损伤等方面具有重要的实用价值。
三、研究方法本研究采用多体动力学和有限元方法相结合的方式,对人体下肢进行生物力学研究。
具体步骤如下:1. 建立人体下肢的多体动力学模型。
通过收集相关的人体尺寸数据,建立各关节、肌肉、骨骼等部位的几何模型,并利用多体动力学软件进行模型参数化。
2. 利用有限元方法对人体下肢的骨骼、肌肉等组织进行建模。
根据组织的材料属性,建立相应的有限元模型。
3. 通过多体动力学模拟人体下肢的运动过程,分析其运动学和动力学特性。
同时,将模拟结果与实际实验数据进行对比,验证模型的准确性。
4. 利用有限元方法分析人体下肢在各种生理、病理条件下的力学响应,揭示其潜在的生物力学问题。
四、研究结果1. 通过多体动力学模拟,我们发现人体下肢在运动过程中,各关节的力矩、角度等运动学参数具有明显的规律性。
这些规律性参数对于理解人体下肢的运动机制具有重要意义。
2. 有限元分析表明,人体下肢在承受外力作用时,骨骼、肌肉等组织的应力分布具有明显的特点。
这些特点有助于我们了解人体在各种生理、病理条件下的响应机制。
3. 通过对比多体动力学模拟结果和实际实验数据,我们发现模型具有较高的准确性。
这为进一步研究人体下肢的生物力学提供了可靠的依据。
康复科步态分析
康复科步态分析【目的】应用运动和力学原理对步行动作进行分析,以评定步行功能,发现异常步态,有助于诊断神经系统和运动系统疾病,为步行训练、矫治异常步态提供必要的依据,有助疗效评价。
【内容】(一)步行周期:从一侧足跟着地开始,到此足跟再次助着地的时间。
1、支撑期60%:足跟着地→脚掌着地→重心转移到同侧→足跟离地→足趾离地。
2、摆动期40%:足上提→膝关节最大屈曲→髋关节最大屈曲→足跟着地。
(二)重心:站立时人体重心在第2骶椎前约1cm,离地时在身高的55%处,步行时重心垂直移动,一个周期二次,振幅5cm。
最高点在支撑中期,最低点在足跟着地期。
侧方移动,左右各一次,最高点在支撑中期。
(三)骨盆旋转:步行时骨盆在水平面上进行旋转,向前旋转在足跟着地时,向后旋转在支撑中期,共计8°。
(四)骨盆倾斜:步行中骨盆在额状面上进行左右倾斜,角度约5°。
(五)下肢轴的旋转:摆动期内旋约25°,支撑期外旋。
(六)支撑中期:小腿与地面垂直,膝关节屈曲约15°。
(七)下肢肌群功能:1、臀大肌、股四头肌、足背屈肌等伸肌在支撑期开始收缩,起伸髋、控制屈膝程度和足放平速度的作用,避免身体前倾,有减震作用。
2、臀中、小肌在支撑早期收缩,起稳定和避免侧向倾斜作用。
3、腘绳肌在摆动减速期收缩,发挥屈膝伸髋及减速作用。
(八)步频数:正常110~120步/min,快速140步/min,慢速70步/min。
(九)步幅:二足跟之间垂直距离,成人男性0~15cm。
(十)步速:每分钟行走距离=步频数×步幅。
(十一)、步宽:双足足中线之间宽度。
(十二)步角:足跟中点到第2趾的连线与前进方向之间夹角。
【方法】(一)三维步态分析系统、足踏开关跨步分析器(从略)(二)目测法。
1、患者沿直线往返行走多次。
2、从前、后、侧三面,在同一高度进行观察,并详细记录。
3、观察项目包括运动对称性,自如程度,步幅大小,上肢摆动,躯干运动,身体的上下运动;头部位置,肩的位置,骨盆前后倾斜,髋关节稳定性,膝关节稳定性,踝关节运动状况,足跟着地、支撑中期,足趾离地时足的状况,疼痛、疲劳。
柔性传感器在人体工程学中的应用探索
柔性传感器在人体工程学中的应用探索人体工程学是研究人体与工作环境之间相互影响关系的学科,通过优化工作环境和工作工具与人体的适配,提高工作效率和舒适性,减少工作伤害和疲劳。
近年来,随着柔性传感器的发展和进步,它在人体工程学领域中的应用逐渐得到了广泛关注和探索。
柔性传感器是一种柔软可弯曲的装置,能够将力、压力、应变等变化转化为电信号。
其灵活的特点使得它能够与人体的曲线表面接触,实现对人体运动和活动的精确测量。
以下将从上肢、下肢和人机交互三个方面分别探讨柔性传感器在人体工程学中的应用。
上肢运动分析:上肢运动的分析在许多领域中都非常重要,包括工业生产线上的操作员姿势评估、康复医学中的肌肉协调性监测以及虚拟现实技术中的手部动作追踪等。
柔性传感器可以贴合手部及手臂的曲面,准确测量手指的灵活性、手腕的运动范围和力度等。
通过采集到的数据,人体工程学研究人员可以分析手部动作的稳定性和协调性,进而为产品设计和康复训练提供更准确的依据。
下肢运动分析:下肢运动的分析对于研究行走、跑步、工业操作等方面具有重要意义。
柔性传感器可以贴合到膝盖、脚踝等关节的曲面,准确测量关节的运动角度、力度和踏地压力等。
这种精确的运动分析可以帮助人体工程学研究人员评估个体的步态稳定性、关节受力情况以及运动的协调性。
同时,柔性传感器还可以与智能底座或仿人机器人结合,实现远程监控和康复训练等应用。
人机交互:人机交互是人体工程学领域中的重要研究方向,旨在改善人与计算机系统之间的沟通和互动方式。
柔性传感器可以应用于触摸屏、电子皮肤和智能服装等场景中,实现与计算机系统的直接交互。
通过贴合在手指、手掌和手腕等位置的柔性传感器,用户可以通过手势、力度和触摸来与计算机进行交互,实现更直观和自然的操作体验。
这种人机交互方式可以应用于虚拟现实、增强现实、智能家居和医疗器械等领域,提高用户的操作效率和舒适性。
总结:柔性传感器在人体工程学中的应用探索日益深入,其具有的柔软性和可曲性使其能够与人体自然接触,并准确测量人体运动和活动的参数。
下肢肌肉观察实验报告(3篇)
第1篇一、实验目的1. 掌握下肢肌肉的组成、形态、结构。
2. 理解下肢肌肉的功能和运动形式。
3. 观察下肢肌肉的生理特性及其在运动中的表现。
二、实验内容1. 观察下肢肌肉的组成和形态结构。
2. 分析下肢肌肉的功能和运动形式。
3. 观察下肢肌肉在运动中的生理特性。
三、实验材料与器材1. 实验材料:下肢肌肉标本、解剖图谱、解剖显微镜。
2. 实验器材:解剖台、解剖刀、解剖剪、解剖镊子、解剖夹、解剖针、解剖瓶、解剖液。
四、实验步骤1. 观察下肢肌肉的组成和形态结构。
(1)首先观察下肢肌肉的整体形态,了解其大致分布情况。
(2)使用解剖刀和剪刀将下肢肌肉标本切开,观察肌肉的横断面和纵切面,了解肌肉的内部结构。
(3)使用解剖显微镜观察肌肉纤维的细微结构,了解肌肉的细胞组成。
2. 分析下肢肌肉的功能和运动形式。
(1)根据解剖图谱,了解下肢肌肉的起止点、神经支配和血液供应。
(2)分析下肢肌肉在运动中的协同作用和拮抗作用。
(3)观察下肢肌肉在运动中的收缩和放松过程。
3. 观察下肢肌肉在运动中的生理特性。
(1)观察肌肉在不同运动状态下的收缩速度、力量和耐力。
(2)观察肌肉在不同运动状态下的代谢水平。
(3)观察肌肉在不同运动状态下的损伤风险。
五、实验结果与分析1. 下肢肌肉的组成和形态结构。
(1)下肢肌肉主要由股四头肌、腓肠肌、臀大肌、小腿三头肌等组成。
(2)肌肉纤维呈长条状,排列整齐,具有收缩和放松的功能。
2. 下肢肌肉的功能和运动形式。
(1)下肢肌肉在运动中主要起到支撑、推动和稳定的作用。
(2)下肢肌肉的协同作用和拮抗作用保证了运动的协调性和稳定性。
3. 下肢肌肉在运动中的生理特性。
(1)下肢肌肉在不同运动状态下的收缩速度、力量和耐力存在差异。
(2)下肢肌肉在不同运动状态下的代谢水平不同。
(3)下肢肌肉在不同运动状态下的损伤风险存在差异。
六、实验结论1. 通过本次实验,我们掌握了下肢肌肉的组成、形态、结构和功能。
2. 我们了解了下肢肌肉在运动中的协同作用、拮抗作用以及生理特性。
下肢肌肉解剖实验报告
下肢肌肉解剖实验报告引言肢体的运动是人类日常生活中不可或缺的一部分。
肢体的运动依赖于肌肉的收缩和松弛,而对于肌肉的结构和功能的深入了解对于理解运动机制至关重要。
本实验旨在通过肢肌肉解剖的实验,研究肌肉的结构和功能,以及肌肉在运动中的作用。
实验方法本实验使用了已经解剖好的小白鼠前肢作为研究对象。
在实验过程中,我们首先观察了小白鼠前肢肌肉的整体结构,包括肌肉的外观、形状和位置。
然后,我们进行了肌肉切割实验,将肌肉逐层剥离,以便更好地观察肌肉的内部结构。
最后,我们使用显微镜对肌肉组织进行了细致观察,以了解肌纤维的结构和细胞组织的分布。
实验结果通过实验,我们观察到小鼠前肢肌肉的结构复杂而精细。
肌肉由肌纤维组成,肌纤维则由肌原纤维和肌细胞组成。
肌原纤维是肌肉的基本结构单位,具有高度有序的排列。
肌原纤维由肌纤维束组成,肌纤维束则由肌纤维组成。
肌纤维束的排列方式决定了肌肉的形状和力量。
肌肉收缩机制肌肉的收缩是通过肌原纤维的收缩实现的。
当神经冲动到达肌肉时,肌纤维中的肌动蛋白和肌球蛋白会相互作用,使肌原纤维缩短。
这种收缩作用会传递给整个肌肉,导致肌肉的收缩和运动。
肌肉的作用肌肉在人体的运动中起着至关重要的作用。
不同的肌肉具有不同的功能和作用。
例如,屈肌能够使关节弯曲,而伸肌则能够使关节伸展。
肌肉还可以协调运动,使肢体的运动更加流畅和协调。
此外,肌肉还能够提供稳定性和支撑力,保护内部器官免受外部冲击。
结论通过肢肌肉解剖实验,我们深入了解了肌肉的结构和功能,并了解了肌肉在运动中的作用。
肌肉是人体运动的关键组成部分,对于理解运动机制和保持身体健康至关重要。
通过进一步的研究和实验,我们可以更好地了解肌肉的运动机制,并为相关疾病的治疗和康复提供指导。
人体行走下肢生物力学研究
人体行走下肢生物力学研究1简介人体行走是一种常见的生理现象,这涉及到复杂的生物力学和生理学机制。
行走是人体非常重要的活动之一,它不仅使人活动起来,而且可以促进人体健康。
因此,人体行走下肢生物力学研究是一个非常重要的研究领域。
2人类步态分析人类步态是通过人类运动系统的协作来完成的。
主要包括步态初期、脚底支撑期、推进期和摆动期。
步态分析是研究人类行走的一种方法。
通过步态分析,可以了解人类如何运动,从而了解身体各部分如何发挥作用。
3下肢骨骼结构与肌肉力量人体下肢是人体活动最频繁的部位之一。
下肢的骨骼结构包括大腿骨、胫骨和腓骨。
这些骨头与肌肉力量、关节结构和神经系统协作运动。
4步行中下肢骨骼与肌肉的变化在步行中,下肢的骨骼和肌肉会发生许多变化。
例如,当一个人行走时,股骨会向前滚动,同时膝盖会弯曲。
这对于膝关节的稳定起着重要作用。
此外,下肢肌肉也发生变化,膝关节内侧和外侧的肌肉会在步态周期中相互协调运动。
5步频和步幅对于人体步态的影响步频和步幅是人体步态的两个重要参数。
步频是一分钟内脚部运动的次数,步幅是在一步中行进的距离。
步频和步幅对人体步态的影响非常显著。
例如,步频增加可以提高运动效率。
而增加步幅则会增加下肢肌肉对于身体的运动控制,从而降低运动效率。
6影响人体行走的因素许多因素会对人体行走产生影响。
例如,平滑的地面对于人体行走非常重要。
人的鞋子也对于人体行走产生影响。
某些特殊型的鞋子可以增加人体行走的效率和平衡性。
7结论总之,人体行走下肢生物力学研究是一个非常重要的研究领域。
通过对人类步态的分析,可以了解人类如何运动,从而了解身体各部分如何发挥作用。
此外,步频和步幅对人体步态的影响非常显著,影响因素也不可忽视。
研究人体行走下肢生物力学,是促进人体行走效率和健康的一个重要途径。
下肢功能锻炼评分标准
下肢功能锻炼评分标准
1. 肌肉力量,评估下肢肌肉的力量,包括腿部肌肉和臀部肌肉
的力量。
可以通过举重、蹲起、腿部伸展等动作来评估。
2. 肌肉耐力,评估下肢肌肉的耐力,包括腿部肌肉和臀部肌肉
的持久力。
可以通过长时间的步行、踏步运动等来评估。
3. 灵活性,评估下肢关节的灵活性,包括膝关节、髋关节和踝
关节的活动范围。
可以通过伸展运动、瑜伽等来评估。
4. 平衡能力,评估下肢的平衡能力,包括站立平衡、单脚站立
等动作的稳定性。
可以通过闭眼站立、单脚站立等来评估。
5. 动作协调,评估下肢的动作协调能力,包括步态、跳跃、踢
腿等动作的协调性。
可以通过步行、跳跃、踢腿等动作来评估。
以上是一些常见的下肢功能锻炼评分标准,可以根据具体情况
进行调整和补充。
这些评分标准可以帮助评估下肢功能的健康状况,并指导相应的锻炼方案和康复措施。
下肢力线的相关研究进展
下肢力线的相关研究进展随着人们对于健康和运动的重视,下肢力线的研究也越来越受到关注。
下肢力线是指人体下肢骨骼和肌肉的力线分布与运动机能的关系。
这一领域的研究涉及人体力学、运动生物力学、康复医学等多个学科,对于理解和改善运动损伤、康复训练、运动性能提升等领域有重要意义。
本文将对下肢力线的相关研究进展进行概括和总结。
下肢力线的研究在近年来取得了重要进展,具体表现在以下几个方面:一、力线分布的研究进展通过生物力学分析和三维成像技术,研究者们对于下肢力线的分布进行了深入研究。
他们发现,不同运动状态下,下肢的力线分布存在差异,这对于运动损伤的预防和康复非常重要。
针对不同年龄、性别、体态的人群,下肢力线的分布也存在差异,这些研究成果为个性化运动康复训练提供了重要依据。
二、力线与运动机能的关系研究研究者们通过运动生物力学实验和临床观察,深入探究了下肢力线与运动机能之间的关系。
他们发现,下肢的力线分布与运动的稳定性、灵活性以及力量输出密切相关。
通过调节下肢力线分布,可以有效提升人体运动性能,减少运动损伤的发生。
这些研究成果对于运动康复训练和运动员的训练提供了重要参考。
三、力线调节的方法研究针对下肢力线的调节,研究者们提出了多种方法,包括运动训练、康复锻炼、辅助器械设计等。
这些方法在临床实践中得到了广泛应用,取得了显著的效果。
针对特定运动损伤,运动康复师可以通过调节患者的下肢力线分布,来减少损伤风险并加速康复进程。
在运动员的训练中,根据个体的下肢力线特点,可以设计个性化的康复和训练方案,提高训练效果。
下肢力线的研究进展为人体运动机能的理解和改善提供了重要基础。
未来,我们可以进一步探究不同运动形式下的下肢力线特点,研究力线调节对于运动表现的影响,探讨动态力线监测技术的应用前景等方面,为运动健康和康复训练提供更多的科学依据。
希望通过这些努力,可以更好地理解和利用下肢力线这一重要的生物力学特征,促进人类运动健康的发展。
下肢功能锻炼评分标准
下肢功能锻炼评分标准
下肢功能锻炼评分标准通常基于下肢肌力的情况进行分级,具体如下:
1. 0级肌力:肌肉完全无法运动,也没有肌肉收缩,处于完全静止的状态。
2. Ⅰ级肌力:肌肉可以收缩,但是肌力很弱,不能带动关节发生运动,用肉眼观察不到肢体的活动,仅能看到肌肉纤维收缩。
3. Ⅱ级肌力:肌力可以带动关节运动,但是不能对抗重力,如果患者卧床时只能将腿在床的平面上左右摆动。
4. Ⅲ级肌力:可以对抗重力,可以将腿抬起,但是不能对抗阻力,只要稍微施加外力下肢就会掉落。
5. Ⅳ级肌力:肌力可以对抗一定程度的阻力,抬腿时如果用手按压可以对抗,但是对抗力还较弱,患者可以在搀扶下自行行走。
6. Ⅴ级肌力:完全正常的肌力,和正常人无异。
以上信息仅供参考,具体的评分标准可能会因不同的评估工具或医疗环境而有所差异。
如果您需要了解更具体的信息,建议咨询专业医生或医疗专家。
青年人下肢主动和被动运动生物力学分析
青年人下肢主动和被动运动生物力学分析关龙彪;黄云飞;樊瑜波;孙联文【摘要】目的运动疗法包括主动运动和被动运动两种方式,不同的方式对患者治疗效果不同.然而,在运动治疗过程中,患者对所进行的运动疗法存在理解和力度控制偏差,导致自主参与程度不合理,使实际的运动治疗方式与最初设想的不同.本研究以青年人为研究对象,旨在确立一种客观判断主动和被动运动差异的特征性指标,用以分析和评价青年患者的运动方式,进而矫正因自主参与程度不同导致的运动方式偏差.方法实验选取24名20~ 30周岁的健康青年人作为受试者(男、女各12人),实验内容为在脚踏车上先后进行主动和被动运动训练.运动速度为30 r/min,持续时间3 min.运动过程中,利用肌电测量系统记录受试者腓肠肌肌电信号、足底压力测量系统记录足底压力大小.结果不同运动方式下,腓肠肌肌电信号峰-峰值、积分肌电值和足底压力AD值[(最大值-最小值)/平均值]分界明显,具有显著性差异(P<0.01);腓肠肌肌电信号方差值和足底压力最大值分界明显,具有显著性差异(P<0.05).上述结果不受性别差异的影响.结论不同运动方式下,肌电信号峰-峰值、积分肌电值、方差值和足底压力AD值、最大值分界明显,很可能可以作为判别青年人下肢主动运动和被动运动的客观指标,用以评价受试者自主参与运动治疗的程度.%Objective Sport therapy can be divided into two ways,active exercise and passive exercise.Different forms of exercise can lead to different effect.However,in the process of exercise therapy,the actual way of exercise may be different from the planned,because the patients have their own understanding and control deviation of strength,which may lead to an unreasonable independent participation.The study taking young people as the object of study,aims to establish an objective and characteristic index which canjudge the way of sport therapy in order to analyze and evaluate the patient's exercise,and then,correct the deviation caused by patients' independent participation.Methods Twenty-four healthy participants aged 20-30 years (twelve men and twelve women) were trained on the bike in different way of exercise.The speed was 30 r/ min,and the duration was 3 min.In the process of exercise,the plantar pressure measurement system was used to record plantar pressure,and electrical measuring system was used to record the amplitude of gastrocnemius muscle signal.Results Under different motion modes,The gastrocnemius muscle EMGpeak,integral EMG and variance,the AD value have a clear demarcation and extremely significant differences (P<0.01).The gastrocnemius muscle EMG variance and maximum value of plantar pressure have a clear demarcation and significant differences (P<0.05).These results were not influenced by gender differences.Conclusions In different ways of motion,the peak value of the muscle electrical signal,the AD value and the maximum value of plantar pressure have a clear demarcation,and possibly can be used as an objective index to evaluate the active and passive exercise of young people's lower limbs.【期刊名称】《北京生物医学工程》【年(卷),期】2017(036)001【总页数】5页(P50-54)【关键词】运动疗法;腓肠肌;肌电信号;足底压力;生物力学分析【作者】关龙彪;黄云飞;樊瑜波;孙联文【作者单位】北京航空航天大学生物与医学工程学院生物力学与力生物学教育部重点实验室,北京 100191;北京航空航天大学生物与医学工程学院生物力学与力生物学教育部重点实验室,北京 100191;北京航空航天大学生物与医学工程学院生物力学与力生物学教育部重点实验室,北京 100191;北京航空航天大学生物与医学工程学院生物力学与力生物学教育部重点实验室,北京 100191【正文语种】中文【中图分类】R318.01运动疗法可分为两种方式,即主动运动和被动运动。
人体下肢运动分析
大连理工大学硕士学位论文人体下肢运动分析姓名:王晏申请学位级别:硕士专业:通信与信息系统指导教师:孙怡20050317摘要近些年来,人体运动的跟踪与分析在图像处理和计算机视觉领域引起许多学者的关注。
这一课题在智能监视系统、虚拟现实、高级用户接口、运动分析和基于模型的图像编码等方面具有广阔的应用前景。
利用图像序列进行人体运动的跟踪与分析包含四个基本内容:(1)从背景中提取运动目标;(2)从运动目标中分出人体目标;(3)运动人体的跟踪;(4)人体行为的理解与描述。
其中,人体运动的跟踪和标定是人体运动跟踪与分析过程的关键,是进一步识别和理解人体运动行为的基础。
本文提出了一种行走人体下肢关节点定位的算法。
该算法是根据人行走时呈现的几何特性对人体的下肢关节点进行定位。
行走人体下肢关节定位算法处理的是由摄像机摄入的视频图像序列。
首先经过背景去除,把人体区域从图像中提取出来。
在得到干净的人体区域后,就可以获得人体的高度和宽度参数,以便进一步实现下肢关节点的定位。
经过背景去除和获得高度参数后,就要根据人体行走时所呈现的几何特征进行下肢关节点的定位。
本文首先对侧面行走人体下肢关节点进行了定位。
人在侧面行走时腿部长度是无失真的,因此,根据腿部的长度约束和关节点的运动约束进行了关节点定位。
本文继而对正面行走人体下肢关节点进行了定位,对于正面行走的人体,其腿部长度在二维图像中有时会出现失真,因此,不能简单的根据腿部的长度约束进行定位。
本文针对正面行走人体腿部边缘特性,结合腿部长度约束对膝关节进行了定位,并且根据腿部边缘特点对人体小腿长度进行了调整,运用调整后的小腿长度约束对人体踩关节进行了定位。
在侧面行走人体和正面行走人体下肢关节定位的研究基础上,进一步研究了任意行走姿态下人体髋关节和膝关节的定位。
根据人体行走时腿部的边缘信息用直线拟合的方法,并且结合腿部长度约束进行了膝关节的定位。
论文给出了侧面、正面以及任意行走姿态下人体下肢关节点定位的实验结果。
实验下肢肌肉
实验八下肢肌肉[实验内容]观察运动下肢各关节的肌肉位置、形态和起、止点。
[实验目的]通过观察肌肉标本或模型,能辨认出主要肌肉,了解其位置、形态和起、止点。
了解主要肌肉的功能。
[材料与器具]人体骨架,全身肌肉挂图和模型,下肢肌肉标本或模型。
[方法与步骤](一) 运动髋关节肌肉的观察运动髋关节的肌肉分布于髋关节前面、后面、外侧和内侧,观察下肢肌肉标本(或全身肌肉模型)。
1.髋关节前面肌肉群包括髂腰肌、缝匠肌、股直肌和阔筋膜张肌等。
(1) 髂腰肌位于髂窝内的髂肌和位于腰部脊柱的两侧的腰大肌。
观察其起、止点,确定该肌收缩时肌拉力方向,分析其功能。
(2) 缝匠肌是人体中最长的肌肉之一,位于大腿前面,上端起于髋部前方,向下延续至内侧,跨过并止膝关节后方。
根据该肌位置、起、止点,以及肌纤维走向与髋关节和膝关节的位置关系,思考其功能。
(3) 阔筋膜张肌起于大腿前外侧,向下移行于大腿外侧的髂胫束。
(4) 股直肌为股四头肌的一个头,见运动膝关节的肌肉。
2. 髋关节后面肌肉群包括臀大肌、臀中肌、臀小肌、半腱肌、半膜肌、股二头肌以及深层的梨状肌等。
(1) 臀大肌、臀中肌和臀小肌。
臀大肌位于骨盆后外侧面臀部皮下,为四方形强厚的扁肌臀中肌位于臀大肌深面,将臀大肌肌腹翻开便可观察到。
臀小肌位于臀中肌深面,将臀中肌翻开便可观察到。
观察上述肌肉的位置,起、止点,注意它们肌纤维方向,确定肌肉收缩时肌拉力方向及其与髋关节运动轴的关系,并思考其功能。
(2) 半腱肌、半膜肌和股二头肌3块肌肉共同起于坐骨结节(股二头肌短头起于股骨粗线)。
半腱肌、半膜肌的肌腱经膝关节后面转至内侧止于胫骨粗隆的内侧。
股二头肌则经膝关节后面转至外侧止于腓骨头。
根据上述肌肉所跨过膝关节方位,起、止点,思考其对膝关节运动功能的异同。
(3) 梨状肌在下肢肌肉标本上,将臀大肌、臀中肌翻开便可观察到。
观察梨状肌的肌纤维走向,并思考其功能。
1.髋关节内侧肌肉群在下肢肌肉标本上,自髋关节前内侧,由上向下进行观察,依次为耻骨肌、短收肌(大部被长收肌遮盖)、长收肌、大收肌和股薄肌。
下肢外骨骼的动力学分析与运动规划共3篇
下肢外骨骼的动力学分析与运动规划共3篇下肢外骨骼的动力学分析与运动规划1下肢外骨骼的动力学分析与运动规划随着科技的不断发展,下肢外骨骼技术逐渐成熟,广泛应用于康复医疗、军事作业以及劳动增强等领域,为残疾人士带来新的希望,提高了人类的生活品质。
下肢外骨骼的动力学分析与运动规划则是该技术的重要组成部分,对于下肢外骨骼的设计、优化和普及都具有重要的意义。
动力学分析是指利用运动学以及牛顿运动定律等物理学原理,对机械结构进行运动学分析和动力学分析,获得系统的力学特性,研究运动学参数和系统的运动学控制策略。
在下肢外骨骼技术中,动力学分析可以帮助研究者了解系统受力情况、确定外骨骼的保护能力和舒适度、评估系统性能并进行优化等。
动力学分析的主要步骤包括建模、求解和仿真分析。
对于下肢外骨骼,建模阶段将机械结构转化为运动学和动力学方程,并对其进行简化和适应性建模;求解阶段对方程进行求解,计算系统受力和应力情况;最后利用仿真软件对系统的性能进行评估。
运动规划是指基于动力学分析的结果,针对特定任务要求,通过控制外骨骼系统的运动规律和策略,规划合适的运动轨迹和动作,以实现系统的稳定、平稳、高效运动。
在下肢外骨骼技术中,运动规划可以帮助设计者确定系统的运动状态、获取关节角度和力矩等信息、调节系统运动状态和能量利用率、改善系统控制性能等。
运动规划的主要步骤包括舒适度规划、姿态规划、时域规划等。
对于下肢外骨骼,首先需要进行舒适度规划,确定系统可以承受的极限负荷和角度限制。
接着进行姿态规划,确定系统的姿态和关节角度。
最后进行时域规划,确定系统的运动规律和实现过程。
除此之外,未来的下肢外骨骼技术还需关注如下问题:1. 增加心理角度的研究。
如何适应残疾人士的心理需求,减轻外骨骼使用时的压力,是下一步研究的重点。
2. 研究机械轻量化。
下肢外骨骼的重量过重,会对使用者造成不小的负担。
因此,对于外骨骼的轻量化设计和研究,也是下一步研究的难点。
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大连理工大学硕士学位论文人体下肢运动分析姓名:王晏申请学位级别:硕士专业:通信与信息系统指导教师:孙怡20050317摘要近些年来,人体运动的跟踪与分析在图像处理和计算机视觉领域引起许多学者的关注。
这一课题在智能监视系统、虚拟现实、高级用户接口、运动分析和基于模型的图像编码等方面具有广阔的应用前景。
利用图像序列进行人体运动的跟踪与分析包含四个基本内容:(1)从背景中提取运动目标;(2)从运动目标中分出人体目标;(3)运动人体的跟踪;(4)人体行为的理解与描述。
其中,人体运动的跟踪和标定是人体运动跟踪与分析过程的关键,是进一步识别和理解人体运动行为的基础。
本文提出了一种行走人体下肢关节点定位的算法。
该算法是根据人行走时呈现的几何特性对人体的下肢关节点进行定位。
行走人体下肢关节定位算法处理的是由摄像机摄入的视频图像序列。
首先经过背景去除,把人体区域从图像中提取出来。
在得到干净的人体区域后,就可以获得人体的高度和宽度参数,以便进一步实现下肢关节点的定位。
经过背景去除和获得高度参数后,就要根据人体行走时所呈现的几何特征进行下肢关节点的定位。
本文首先对侧面行走人体下肢关节点进行了定位。
人在侧面行走时腿部长度是无失真的,因此,根据腿部的长度约束和关节点的运动约束进行了关节点定位。
本文继而对正面行走人体下肢关节点进行了定位,对于正面行走的人体,其腿部长度在二维图像中有时会出现失真,因此,不能简单的根据腿部的长度约束进行定位。
本文针对正面行走人体腿部边缘特性,结合腿部长度约束对膝关节进行了定位,并且根据腿部边缘特点对人体小腿长度进行了调整,运用调整后的小腿长度约束对人体踩关节进行了定位。
在侧面行走人体和正面行走人体下肢关节定位的研究基础上,进一步研究了任意行走姿态下人体髋关节和膝关节的定位。
根据人体行走时腿部的边缘信息用直线拟合的方法,并且结合腿部长度约束进行了膝关节的定位。
论文给出了侧面、正面以及任意行走姿态下人体下肢关节点定位的实验结果。
对于侧面行走人体,本文检验了两种人体模型软件生成的人体行走序列,并且对实际拍摄的侧面人体行走序列也进行了髋关节和膝关节的定位。
对于正面和任意行走姿态下的人体,只检验了由POSER3.0生成的模型序列。
实验结果表明,本文所提出的算法可以对行走人体的下肢关节点进行较为准确的定位,并且算法简单易行,可进行实时检测。
文章最后对该系统的进一步完善和发展指出了方向。
关键词:人体运动下肢关节点定位边缘人体区域人体模型1IAbstractHumanmotiontrackingandanalysishasbeenreceivingincreasingattentionfromresearchersinthefieldsofimageprocessingandcomputervisionduringthepastfewyears.Ithasalotofapplicationsinsmartsurveillancesystem,virtualreality,advanceduserinterface,motionanalysisandmodel-basedcoding,etc.Generallyspeaking,theprocedureofthehumanmotiontrackingandanalysisfromasequenceofimagesinvolvesthreemainstages:(1)movingobjectssegmentationinacomplexscene;(2)humanbodysegmentationfrommovingobjects;(3)humanmotiontrackingandbodystructurere—construction;(4)motionanalysisandactionrecognition.Asthebaseofthehumanactionrecognitionandunderstanding,humanmotiontrackingandbodystructurere—constructionisthekeyofthewholeprocedure.Thispaperproposesamethodofdetectingthelowerlimbjointsinhumanwalkingautomatically,whichisbasedonthegeometrypropertiesofwalkinghuman.Theimagesequenceisacquiredbyasinglecamerafirstly,andthehumanregionisextractedfromtheimagebythebackgroundsubtraction.Afterthehumanregionandheightareobtained,wecanfurthercompletethelowerlimbjointsdetectionofwalkinghuman.’Aboveall,thelowerlimbdetectioninhumanwalkingfromsideviewisfinishedbasedonthelimblengthlimit,becausethelimblengthhasnodistortioninhumanwalkingfromsideview.Next,wedetectthekneejointsfromfrontaccordingtotheedgeinformationandlimblengthlimit.Towards血edetectionofanklejointsfromfront,weadjustthelengthoflowerlegbyedgeinformationandusethisnewlengthtodetecttheanklejoints.Finallyafurtherresearchondetectionoflowerlimbsjointfromanyvi.ewiscompleted,whichisaccordingtothelinearcurvefittingoflowerlimbedgeandlowerlimblength.Thispapergivestheexperimentresultsoflowerlimbjointsdetectionfromanyviews.Theimagesequencesincluderealsequencefromsideviewandmodelsequencesfromside,frontandanyviewsbyhumanmodelsoftware(3DMAXandPOSER3.O).Theexperimentresultsprovethatthemethodinthispaperissimpleandeasytocomplete.Atlastthefurthersuggestionsfortheimprovement&thesystemarediscussed.Keywords:humanmotion,lowerlimbs,jointdetection,edge,humanregion,humanmodel独创性说明作者郑重声明:本硕士学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得研究成果。
尽我所知,除了文中特别加以标注和致谢的地方外,论文中不包含其他人已经发表或撰写的研究成果,也不包含为获得大连理工大学或其他单位的学位或证书所使用过的材料。
与我一同工作的同志对本研究所做的贡献均已在论文中做了明确的说明并表示了谢意。
≥娶Et期:三!竺:i作者签名:大连理工大学学位论文版权使用授权书本学位论文作者及指导教师完全了解“大连理工大学硕士、博士学位论文版权使用规定”,同意大连理工大学保留并向国家有关部门或机构送交学位论文的复印件和电子版,允许论文被查阅和借阅。
本人授权大连理工大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索,也可采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编学位论文。
保密口,在——年解密后适用本授权书。
本学位论文属于不保密口。
(请在以上方框内打“√”)作者签名I呈二垒指导导师签名:二麴丝吐年三月丘日、大连理工大学硕士学位论文1综述近些年来,人体运动的跟踪与分析在图像处理与计算机视觉领域中引起许多学者的关注。
人体运动跟踪与分析,就是从图像序列或视频中获取人体的运动信息,并对它们进行分析、识别等工作。
这一课题在虚拟现实(VirtualReality)、智能监视系统(SmartSurveillanceSystems)、高级用户界面(AdvancedUserInterface)、运动分析(MotionAnalysis)、姿态识别(RecognitionofGesture)、基于内容的视频分类fContent。
basedClassification)、视频序列压缩(VideoSequenceCompression)S1计算机动iiiii(ComputerAnimation)等方面都具有广阔的应用前景,所以它正越来越受到研究学者的重视。
人体运动分析通过跟踪和分析人体的运动参数,达到对人体行为的分类和识别,它是人体行为理解的基础。
探索行之有效的跟踪与分析方法,具有重要的实际意义。
人体运动分析方法一般分为两种。
一是在入体的各个关节部位分别加上传感器。
在人体运动过程中,可以通过传感器即时精确地获得人体各部位在各个时刻的运动参数,可根据此参数进行进一步的运动分析过程。
二是利用图像序列对人体运动进行分析。
在这一分析方法中,根据人工干预的程度可分为有标志和无标志两种方法。
有标志的方法是指在人体的关节点处贴上明显的标志物,标注特征点“3,从而进行特征点的跟踪。
无标志的方法是不依赖任何标志物或手工标注,根据图像序列本身的信息进行运动分析与跟踪。
序列可以用单个摄像机进行拍摄,也可以采用多个摄像机同时从多个视角进行拍摄。
比较而言,采用传感器进行人体运动分析的方法尽管简单准确,但是出于加上传感器后人的行动不可避免的受到约束。
通过标志物进行特征点的跟踪过程中附着在人体表面的标志物有时被遮挡或伴随着人体表面的变形,标志点会产生错位,会影晌分析结果的正确性。
因而直接利用图像序列进行人体运动分析的方法更具有实用价值。
1.1人体运动分析的应用与发展人体运动的跟踪与分析是近年来图像处理与计算机视觉领域中备受关注的研究方向,它广泛地应用于智能监控、运动分析与医疗诊断、高级人机交互、视频检索、虚拟现实等领域。
Gavrila。
1总结了它的一些应用领域,现将进~步介绍:(1)智能监控随羞技术的进步,硬件成本的下降,摄像桃的价格越来越便宜,智能视频监控l人体下肢运动分析系统“。