人体重心的计算
人体工程学数据大全
人体工程学下发数据如下：男子（立姿）1、眼高——0.933H2、肩高——0.844H3、肘高——0.600H4、脐高——0.600H5、臀高——0.467H6、膝高——0.267H7、腕—腕距——0.800H8、肩—肩距——0.222H9、胸深0.178H 10、前臂长（包括手）0.267H11、肩—指距——0.467H 12、双手展宽——1.000H13、手举起最高点——1.278H（坐姿）14、坐高——0.222H 15、头顶—座距——0.533H16、眼—坐距——0.467H 17、膝高——0.267H18、头顶高——0.733H 19、眼高——0.700H20、肩高——0.567H 21、肘高——0.356H22、腿高——0.300H 23、坐深——0.267H女子（立姿）1、眼高——0.933H2、肩高——0.844H3、肘高——0.600H4、脐高——0.600H5、臀高——0.467H6、膝高——0.267H7、腕—腕距——0.800H8、肩—肩距——0.213H9、胸深0.133H～0.177H 10、前臂长（包括手）0.267H11、肩—指距——0.467H 12、双手展宽——1.000H13、手举起最高点——1.278H（坐姿）14、坐高——0.222H 15、头顶—座距——0.533H16、眼—坐距——0.467H 17、膝高——0.267H18、头顶高——0.733H 19、眼高——0.700H20、肩高——0.567H 21、肘高——0.356H22、腿高——0.300H 23、坐深——0.267HH （cm ）、体重W （kg ）、体积V 时，身体中心关节的距离）（单人）1、一人侧立宽度——（静）30；（动）512、一人侧立、一人正立宽度——（静）119；（动）903、一人正立宽度——（静）66；（动）534、一人单手提箱宽度——（静）81；（动）715、一人双手提箱宽度——（静）102；（动）916、一人单手托盘宽度——（静）102；（动）917、一人单手打伞宽度——（静）122；（动）1128、一人正面坐姿宽度——（静）91；（动）769、一人扶梯下楼宽度——（单向）76；（双向）122单位: mm百分位数 1 5 10 50 90 95 9 身高1543 1583 1604 1678 1754 1775 1814 体重kg 44 48 50 59 71 75 83 眼高1436 1474 1495 1568 1643 1664 1705 肘高925 954 968 1024 1079 1096 1128 坐高836 856 870 908 947 958 979 坐姿眼高729 749 761 798 836 847 868 坐姿肘高214 228 235 263 291 298 312 坐姿大腿厚103 112 116 130 146 151 160 坐姿膝高441 456 464 493 523 532 549 坐深407 421 429 457 486 494 510 臀膝距499 515 524 554 585 595 613 胸宽242 253 259 280 307 315 331 最大肩宽383 398 405 431 460 469 486坐姿臀宽284 295 300 321 347 355 369 坐姿两肘间宽353 371 381 422 473 489 5181、身高:1800(1660)2、肩高：15003、肘高：9004、中指尖上举高：19505、肩宽：4206、胸厚：2707、肩指点举例：630 8、腋下高：12309、踮高：2100 10、坐高:96011、坐姿肘高:270 12、坐姿膝高：54013、坐姿大腿厚：150 14、小腿加足高：45015、臀膝距：670 16、坐深：45017、坐自两肘肩宽：450 18、坐姿臀宽：390 19、蹲高：1200 20、蹲距：690 21、单腿跪高：132022、卧式高度：4501、立姿：单手托举最大高度：1860 单手托举舒适高度：1650单手推拉最大高度：1950 单手推拉舒适高度：1500单手取放最大高度：1800 单手取放舒适高度：13502、坐姿：阅读桌台面的舒适高度：720 写字台台面的舒适高度：690打字桌台面的舒适高度：660 单手推拉舒适高度：360单手取放舒适高度：9603、弯姿单手推拉舒适高度：480 单手取放舒适高度：7804、蹲姿单手推拉舒适高度：480 单手取放舒适高度：6605、跪姿单腿推拉舒适高度：660 单腿取放舒适高度：720+安全尺寸，单位：毫米）1、立姿单手托举：510+150 单手推拉：600+150单手取放的柜前距离：360+150 单手取放的搁置深度：4202、坐姿看书：480+200 写字：480+200打字：480+200 单手推拉：570+200单手取放的柜前距离：480+200 单手取放的搁置深度：420人可以从椅子上占其所需的最小距离810大腿进入桌面下的空间为：330~4003、弯姿单手推拉柜前距离：780+200 单手取放柜前距离：750+200单手取放的搁置深度：4204、蹲姿单手推拉柜前距离：780+200 单手取放柜前距离：600+200单手取放的搁置深度：330 前后的占地面积：9005、跪姿单手推拉柜前距离：900+200 单手取放柜前距离：900+200单手取放的搁置深度：330人体工程学资料下发授课教师：杜珺- 11 -。
生物力学重心计算
– 1.60 0.99 0.70 0.90 0.57 – 1.31 1.31 1.34 1.34 0.52 0.50
6.45 7.16 3.58 6.23 6.45 6.02 4.62 8.33 4.48 9.60 8.30 5.09 9.74 4.30
4.64 10.88 3.87 3.74 3.87 6.66 6.63 8.67 8.83 3.74 1.78 1.62 2.84 2.49
a.用测量工具测量各环节的长度 b.根据环节质心到近侧段的百分比 (已知量,P95)，标注各环节的质心 位置 c.确定各环节质心的我们已经得到了各环节（x，y）。 这样我们就得出各环节相对于X轴和Y轴的力矩， 即 Pxi=G各环节·Xi Pyi=G各环节·Yi 为了便于计算，我们将人体总重量看做1。 这样，我们得到的人体各环节的质量是一个相对 量。（已知量,P93） 那么我们便可以得到人体总重心相对于X轴 和Y轴的力矩，即， P(人体总重心X)=ΣP（各环节i）x（各环节i） P(人体总重心Y)=ΣP（各环节i）y（各环节i）
坐标 环节确定 环节质点 （x，y）
X
2.环节确定 3.质心确定
6.23 5.46
人体总重心 O
Y 3.58 4.68
5.标出人体重重心
我们通过前面的测量和计算得到了 ΣPX,ΣPY。即我要得到的人体总重心在X轴和Y 轴上的力矩。由于我们将人体质量简化为1， 那么加总后的ΣPX,ΣPY，就是我们要找的人体 重心在坐标系中的（X，Y）。 那么我们按照所求得的值，在图片 标出，即为人体的总重心。
0.0706 0.45537 0.4270 1.52866 0.21672 0.0336 0.15523 0.18992 0.0228 0.10214 0.08064 0.0084 0.03898 0.44815 0.1158 0.44815 0.35098 0.05270 0.3494 0.15519 0.0179 0.15806 4.67759 ΣP X
人体测量的基本知识人体测量中的主要统计函数常用的人体测
人体测量用弯角规
它是用于不能直接以直尺测量的两点 问距离的测量,如测量肩宽、胸厚等部 位的尺寸.国标GB 5704．3—85是人 体测量用弯脚规的技术标准．此种弯 脚规适用于读数值为1mm,测量范围 为0—300mm的人体尺寸的测量.
人体测量中的主要统计函数
1. 均 值 2. 方 差 3. 标准差 4. 百分位数
该标准共提供了七个类共47项人体尺寸基础数据,标准 中所列出的数据,是代表从事工业生产的法定中国成年 人<男18—60岁,女18—55岁>人体尺寸,并按男、女性 别分开列表.
见课本P85
人体各部分结构参数的计算
对于设计中所需的人体数据,当无条件测量时,或宜接测 量有困难时,或者是为了简化人体测量的过程时,可根据 人体的身高、体重等基础测量数据,利用经验公式计算 出所需的其他各部分数据.
1. 以身高计算各部分尺寸
2. 由体重计算体积和表面积
3. 由体重、身高、体积计算生物力学 参数
以身高计算各部分尺寸
我国成年男女足底到膝盖的距离：
男=0.265 H, 女=0.261H
我国标准人的尺度：
男=170cm, 女=160cm
我国标准人的体重
男=62kg,
女=52kg
计算体积和表面积
1. 人体体积计算：
在上肢上, 将桡骨侧称 为桡侧,将 尺骨侧称为 尺侧
在下肢上, 将胫骨侧称 为胫侧,将 腓骨侧称为 腓侧
支撑面和衣着
立姿时站立的地面或平台以及坐姿时的 椅平面应是水平的,稳固的不可压缩的.
要求被测量者裸体或穿着尽量少的内衣 <例如只穿内裤和汗背心>测量,在后者情况 下,在测量胸围时,男性应撩起汗背心,女性应 松开胸罩后进行测量.
人体重心的计算
下面是我们准备分析的照片（照片2）
（照片2）
二、点岀各个环节两端的端点（最好用针尖扎岀小点）
如下图（照片3）
1、A点为头部的上边界中心点，B为头部环节的下边界中点；
2、C为上躯干的下边界中心点；D为躯干下边界中心，也是左侧和右侧髋关节中心点；
3、下图中E、F、K、L、R、S、Q、M、N、0、等都代表相应的关节中心；
4、T是手指尖的位置，S---T代表手长。
C---H代表右脚长，I---J代表左脚长（这些环节的重心点就在S—T、C—H和I—J上面；
5、P点代表右手重心的位置，因为这只手是半握拳状态，不容易观察到手的全长;
三、将环节两端连线（用细铅笔划线）
在上述工作基础上，将每个环节的两端连线，只有右手是直接点岀的重心。
如下图（照片4）
四、根据表3-9在代表环节的线段上画出每一个环节的重心。
如下图（照片5）数据1、2、3 是15个环
15节的重心点，用笔尖点画清楚。
五、然后将照片贴在坐标纸上。
画岀每个重心点的
X 和Y 坐标
照片
5
六、填表
如下图：测量每个环节重心的X和Y坐标。
填入表内X坐标和Y坐标栏，PX和PY分别是A与B 列的乘积和A与C列的乘积。
七、结果
刀PX=XXXX
刀PY=XXXX
上述E PX和E PY就是人体重心的X坐标和Y坐标，在坐标纸上画出来就行了。
-乘系数法-人体重心计算公式
"乘系数法"人体重心计算公式人体重心的计算方法，通常使用的是乘系数法。
人体重心指的是人站立时，下肢与上肢之间的重心，也就是人站立时质量中心在身体内部的位置。
而乘系数法是传统上最常用的计算方法，主要利用身体各个部位重量的比例系数作为计算依据，从而确定身体重心位置。
乘系数法计算人体重心，只需要知道各部位重量即可，根据不同的人体部位重量计算出系数，将各部位重量乘以其对应的系数，然后将乘积之和除以总质量，即可得出人体的重心。
首先，准备计算人体重心的所需基本数据，包括总质量，以及身体各部位单独的重量等。
通常可以采用公式法或称重的方式来确定。
然后，观察身体各个部位，找出其重心点，一般以头顶位置、胸部位置、手臂位置、腰部位置、耳朵位置等为依据。
其次，确定各部位重量系数，如头部为0.125、胸部为0.18、腰部为0.38，手臂为0.18，耳朵为0.01等，各部位的质量系数不同，可以根据实际情况调整适当的系数值。
最后，按照公式进行计算，把各部位重量与相应的系数相乘，然后将乘积之和除以总重量得出结果，即可得出人体重心位置。
此外，乘系数法有其局限性，人体重心系数对人体质量以及正常内脏间质分布情况有非常敏感的影响，如果发生异常情况时，系数失效，容易造成误差。
此外，计算时只能准确确定一维情况，如果需要确定三维重心，实际工作中需要使用更为复杂的计算方式。
总的来说，乘系数法是传统上常用的计算人体重心的方法，它利用不同部位重量的比例系数，计算出人体重心位置，是一种简单易操作、快捷准确的方法。
此外，实际使用时，需要考虑各种异常情况等问题，从而确保计算准确性，以便达到精确的测量结果。
人体工程学数据大全
人体工程学下发数据如下：男子（立姿）1、眼高——0.933H2、肩高——0.844H3、肘高——0.600H4、脐高——0.600H5、臀高——0.467H6、膝高——0.267H7、腕—腕距——0.800H8、肩—肩距——0.222H9、胸深0.178H 10、前臂长（包括手）0.267H11、肩—指距——0.467H 12、双手展宽——1.000H13、手举起最高点——1.278H（坐姿）14、坐高——0.222H 15、头顶—座距——0.533H16、眼—坐距——0.467H 17、膝高——0.267H18、头顶高——0.733H 19、眼高——0.700H20、肩高——0.567H 21、肘高——0.356H22、腿高——0.300H 23、坐深——0.267H女子（立姿）1、眼高——0.933H2、肩高——0.844H3、肘高——0.600H4、脐高——0.600H5、臀高——0.467H6、膝高——0.267H7、腕—腕距——0.800H8、肩—肩距——0.213H9、胸深0.133H～0.177H 10、前臂长（包括手）0.267H11、肩—指距——0.467H 12、双手展宽——1.000H13、手举起最高点——1.278H（坐姿）14、坐高——0.222H 15、头顶—座距——0.533H16、眼—坐距——0.467H 17、膝高——0.267H18、头顶高——0.733H 19、眼高——0.700H20、肩高——0.567H 21、肘高——0.356H22、腿高——0.300H 23、坐深——0.267HH （cm ）、体重W （kg ）、体积V 时，身体中心关节的距离）（单人）1、一人侧立宽度——（静）30；（动）512、一人侧立、一人正立宽度——（静）119；（动）903、一人正立宽度——（静）66；（动）534、一人单手提箱宽度——（静）81；（动）715、一人双手提箱宽度——（静）102；（动）916、一人单手托盘宽度——（静）102；（动）917、一人单手打伞宽度——（静）122；（动）1128、一人正面坐姿宽度——（静）91；（动）769、一人扶梯下楼宽度——（单向）76；（双向）122单位: mm百分位数 1 5 10 50 90 95 9 身高1543 1583 1604 1678 1754 1775 1814 体重kg 44 48 50 59 71 75 83 眼高1436 1474 1495 1568 1643 1664 1705 肘高925 954 968 1024 1079 1096 1128 坐高836 856 870 908 947 958 979 坐姿眼高729 749 761 798 836 847 868 坐姿肘高214 228 235 263 291 298 312 坐姿大腿厚103 112 116 130 146 151 160 坐姿膝高441 456 464 493 523 532 549 坐深407 421 429 457 486 494 510 臀膝距499 515 524 554 585 595 613 胸宽242 253 259 280 307 315 331 最大肩宽383 398 405 431 460 469 486坐姿臀宽284 295 300 321 347 355 369 坐姿两肘间宽353 371 381 422 473 489 5181、身高:1800(1660)2、肩高：15003、肘高：9004、中指尖上举高：19505、肩宽：4206、胸厚：2707、肩指点举例：630 8、腋下高：12309、踮高：2100 10、坐高:96011、坐姿肘高:270 12、坐姿膝高：54013、坐姿大腿厚：150 14、小腿加足高：45015、臀膝距：670 16、坐深：45017、坐自两肘肩宽：450 18、坐姿臀宽：390 19、蹲高：1200 20、蹲距：690 21、单腿跪高：132022、卧式高度：4501、立姿：单手托举最大高度：1860 单手托举舒适高度：1650单手推拉最大高度：1950 单手推拉舒适高度：1500单手取放最大高度：1800 单手取放舒适高度：13502、坐姿：阅读桌台面的舒适高度：720 写字台台面的舒适高度：690打字桌台面的舒适高度：660 单手推拉舒适高度：360单手取放舒适高度：9603、弯姿单手推拉舒适高度：480 单手取放舒适高度：7804、蹲姿单手推拉舒适高度：480 单手取放舒适高度：6605、跪姿单腿推拉舒适高度：660 单腿取放舒适高度：720+安全尺寸，单位：毫米）1、立姿单手托举：510+150 单手推拉：600+150单手取放的柜前距离：360+150 单手取放的搁置深度：4202、坐姿看书：480+200 写字：480+200打字：480+200 单手推拉：570+200单手取放的柜前距离：480+200 单手取放的搁置深度：420人可以从椅子上占其所需的最小距离810大腿进入桌面下的空间为：330~4003、弯姿单手推拉柜前距离：780+200 单手取放柜前距离：750+200单手取放的搁置深度：4204、蹲姿单手推拉柜前距离：780+200 单手取放柜前距离：600+200单手取放的搁置深度：330 前后的占地面积：9005、跪姿单手推拉柜前距离：900+200 单手取放柜前距离：900+200单手取放的搁置深度：330人体工程学资料下发授课教师：杜珺- 11 -。
syzk
3.熟练掌握 SBCAS 运动图像解析软件解析人体重心的操作； 4.学会分析人体重心与人体姿势变化的关系
实验四 运动图像解析——跑的动作技术分析 一、运动图像的解析 （一）运动图像的解析原理
度。 8. 拍摄时要作记录。如运动员参数、成绩、道次、拍摄速度、比例尺、机高、
物距、摄影机编号等。 9. 务必设置比例尺及参考体且进行内或外时标检验。 10. 主光轴应对准研究范围的中心部分，这可保证主要部分的高精度。
附：实验报告
定机平面摄影（摄像）
一、实验目的
1. 了解定机平面摄像原理；
2. 掌握定机平面摄像方法、要求和注意事项；
如何快捷、准确地获取图像所提供的运动学信息是图像解析的重点。在使用 高速摄影机（电影拍摄）捕获动作技术的年代，这项工作是相当繁琐的，首先要 将大量的胶片送到专业部门进行冲洗，还要将冲洗好的底片通过投影机投射到数 字化板，再用游标键盘进行关节点定位输入到计算机，整个过程不仅要耗费大量 的人力物力，而且周期长、反馈慢。与此相比，对数字摄像记录的影像资料进行 图像解析就显得较为方便、经济，所有过程只需借助计算机就可完成。其具体的 解析步骤如下： ⑴ 将拍摄在录像带上的图像转换为计算机可读的数字化图像文件。通常的录像 拍摄使用的记录介质是录像带，摄像机可通过 IEEE1394 摄像机火线或 USB 接 口与电脑相连，再利用相应的图像采集卡就可将录像带上的图像转化为数字化图 像文件，如 AVI 格式的视频文件或连续的 JPG 格式图片。 ⑵ 利用图像解析软件确定人体各关节点的像空间坐标。将转化完成的图像文件 导入到专门的运动解析软件，利用鼠标移动来确定人体各关节点在图像上的坐 标，并贮存在计算机中。此时，人体各关节点的坐标是基于图像尺寸的象素坐标， 其参考原点通常取在图像的左下角（计算机自动计算偏移量），坐标单位为象素。 ⑶ 解析比例尺确定图形尺寸与实际尺寸之间的比例系数。对人体运动进行解析 完成后，还需对比例尺图像进行解析标定，得到已知长度（比例尺标志点间的距 离）的象素数，也就得到了图形尺寸与实际尺寸之间的比例系数。 ⑷ 将人体各关节点的像空间坐标转换为真实空间中的坐标（像空间坐标乘以比 例系数）以及建立原始数据文件。在上一步的基础，由解析软件计算出人体各关 节点在真实空间的坐。 （二）人体测量点的确定方法
人体的重心 名词解释
人体的重心名词解释人体的重心是指身体在立姿或运动过程中的重心位置。
它是人体平衡的核心概念，对于人体的姿势控制、动作协调以及运动技能的发展至关重要。
人类的身体结构决定了其重心的位置。
一般而言，人体的重心位于身体的下腹部，也是位于骨盆的中心。
这个位置周围聚集了人体的主要肌肉群，包括腹肌、腰肌、臀肌和腿部肌肉。
这些肌肉相互协作，以维持人体的平衡和稳定。
人体的重心位置对于姿势的维持非常重要。
当我们保持直立姿势时，重心位于身体的中间。
这是因为重力通过骨盆向下传递，使得平衡的重力线通过重心位置。
如果我们的重心不稳定，我们就会感到不平衡，容易摔倒或迅速改变姿势来重新获得平衡。
在运动中，人体的重心位置也起着关键的作用。
仔细观察运动员如何保持平衡和控制体位，你会发现他们经常将注意力放在自己的重心上。
例如，篮球运动员在运球和变向时，始终努力保持身体的重心稳定。
这可以帮助他们保持平衡、迅速转身并进行准确的投篮。
不同运动项目对于人体的重心位置有所要求。
例如，体操运动员需要具备较高的柔韧性和协调性，以便能够保持身体的重心在狭小的空间中稳定。
而滑冰运动员则需要将重心放在身体的前方，以便实现在冰上快速滑行和转向的技巧。
除了运动技能，人体的重心位置还影响到日常生活中姿势的改变。
例如，当我们乘坐公交车或电梯时，平衡的重心位置可以使我们感到更加舒适和稳定。
而在长时间站立工作时，我们可以通过调整重心位置轻松减轻腰部和腿部的压力。
认识和理解人体的重心对于身体健康和运动训练具有重要意义。
在保持良好的体位和姿势的同时，合理调整重心位置可以减少身体的不适和损伤风险。
此外，在运动训练中，合理的重心调整可以帮助我们更好地掌握技术和提高运动表现。
总结而言，人体的重心是保持身体平衡和稳定的关键因素。
它对于姿势控制、运动技能的发展以及日常生活中的舒适性都非常重要。
理解和认识人体的重心位置可以帮助我们更好地改善姿势、减轻压力和提高身体素质。
因此，充分发挥重心的作用，是实现健康、高效运动的关键所在。
人体生物力学参数的计算公式
人体各部分重量
重W为基础）（kg） 为基础）（kg） ）（kg 手掌重量 前臂重量 上臂重量 大腿重量 小腿重量 躯干重量 W1=0.006W W2=0.018W W3=0.0357W W4=0.0946W W5=0.042W W6=0.5804W
人体各部分的旋转半径
近身体中心关节的距离） 近身体中心关节的距离） 手掌旋转半径 前臂旋转半径 上臂旋转半径 大腿旋转半径 小腿旋转半径 躯干旋转半径 R1=0.587L1 R2=0.526L2 R3=0.542L3 R4=0.540L4 R5=0.528L5 R6=0.830L6
人体各部转动惯量
关节转动的惯量）（kg·m2 关节转动的惯量）（kg·m2） ）（kg·m 手掌转动惯量 前臂转动惯量 上臂转动惯量 大腿转动惯量 小腿转动惯量 躯干转动惯量 I1=W1×R I2=W1×R I3=W1×R I4=W1×R I5=W1×R I6=W1×R
（指绕
身高H(cm) 180
人体生物力学参数的计算公式
人体各部分长度
（以人体身高H为基础)（cm) 以人体身高H为基础) cm) 手掌长 前臂长 上臂长 大腿长 小腿长 躯干长 L1=0.109H L2=0.157H L3=0.172H L4=0.232H L5=0.247H L6=0.300H 19.62 28.26 30.96 41.76 44.46 54 (指靠 9.92772 12.1518 13.49856 18.08208 19.25118 35.64 （指靠 11.51694 14.86476 16.78032 22.5504 23.47488 44.82
人体各部分体积
（以人体体积V为基础）（L） 以人体体积V为基础）（L ）（ 手掌体积 前臂体积 上臂体积 大腿体积 小腿体积 躯干体积 V1=0.00566V V2=0.01702V V3=0.03495V V4=0.0924V V5=0.4083V V6=0.6132V （以体
人体直立状态下的重心高度
人体直立状态下的重心高度1.引言1.1 概述概述部分内容:人体直立状态下的重心高度是指人体在直立站立时，身体质心与地面的垂直距离。
重心的位置对于人体平衡和稳定性具有重要影响，因此研究人体直立状态下的重心高度成为了人体力学领域的一个关键问题。
本文旨在探讨人体直立状态下的重心高度及其对身体的影响，同时介绍重心高度的影响因素和调整方法。
通过对这些问题的研究，我们可以加深对人体平衡机制的理解，为相关领域的健康管理、运动训练和康复治疗等提供理论支持和指导。
在正文部分，我们将首先介绍人体直立状态下的重心的概念和特点，包括重心的定义和重心在人体各部位的分布情况。
其次，我们将探讨影响重心高度的因素，包括身高、体重、身体组成和姿势等。
通过分析这些因素的作用机制，我们可以了解为什么不同人的重心高度存在差异，以及为什么在某些情况下重心高度会发生改变。
最后，我们将讨论人体直立状态下的重心高度对身体的影响，并介绍重心高度的调整方法。
重心高度的变化会对身体平衡、姿势控制和运动能力产生重要影响，因此了解和掌握调整重心高度的方法对于提高身体平衡和运动表现具有重要意义。
通过本文的研究和讨论，我们希望能够增进对人体直立状态下的重心高度及其相关问题的理解，为人体力学和相关领域的研究提供参考和借鉴。
同时，我们也希望通过深入了解重心高度的影响因素和调整方法，能够为个体的健康管理和运动康复提供有效的指导和支持。
1.2文章结构1.2 文章结构本文将按照以下结构进行论述与阐述。
首先，在引言部分（章节1）中将概述本文的主题和目的，并简要介绍人体直立状态下重心高度的重要性。
接着，正文部分将详细探讨人体直立状态下重心的概念和特点（章节2.1），以及影响重心高度的因素（章节2.2）。
最后，在结论部分（章节3）中将总结人体直立状态下重心高度对身体的影响（章节3.1），并提出调整重心高度的方法（章节3.2）。
在探讨人体直立状态下的重心高度之前，我们将先给出一个概述，指出这个话题的重要性。
第二章 第一节 人体静力学及研究方法
（三）平面力系的平衡方程
平衡条件：合力
� F
=
0
，合力偶矩 Mo = 0
平衡方程：
∑ ⎧ Fix = 0
( ) ⎪⎪
∑ ⎨
⎪
∑ ⎪⎩
Fiy
=0 �
M o Fi = 0
（四）平面力系平衡问题的求解步骤
1、 将欲研究的平衡问题的物体隔离出 来，画受力图。 2、 建立坐标系，将力向坐标轴投影。 3、 建立平衡方程组： 平面汇交力系两个方程，求两个未知数； 平面任意力系三个方程，求两三个未知数。 4、 解方程，求出未知数。
人体静力学及研究方法
一、力的概念和基本性质
1.力的概念 力是物体间的相互作用
2.力的效应 使物体产生加速度——外效应 使物体发生形变——内效应
3.力的三要素 大小、方向、作用点（作用线）
4、力的合成与分解
（1）力的合成
力的平行四边形法则：作用于一点且方
向互成角度之二力的合力，作用点不
变，大小和方向用此二力为边所构成的
人体重心的一维测量
5.实验结果
身高_____ 体重_____ 专项_____ 板长：1.9米
姿势 平躺
重心绝 重心相 空板读数 人板读数
对高度 对高度
双臂平举 双臂一腿平举
双退平举
人体重心的一维测量
三、注意事项 1. 15人一组 2. 楼道内禁止喧哗 3. 平衡板要轻上轻下 4. 人板重与空板时磅秤读数的关系
八、人体重心
（一）人体重心的概念
人体全部环节（整个人体）所受重力的合力的 作用点。
（二）人体重心的位置
站立时，一般在身体正中面上第三骶椎上 缘前方7厘米处。 影响因素：生理活动、性别、年龄、体型、 专项、
运动生物力学复习资料.
一、名词解释：相向动作：当人体以初始条件冲量矩为零和动量矩为零进入腾空状态时，由于肌群的收缩使身体两部分朝着相反的方向转动的动作形式。
骨应力：是指物体某一截面上单位面积所受的力，包括正应力和剪应力。
骨应变：是描述受载物体结构形变的物理量，它包括单位长度的变化与结构单元体角度的变化。
长度的变化称为线应变，角度的变化称为剪应变。
应力松弛：当物体突然发生应变时，若应变保持一致，则相应的应力会随时间的增加而下降。
蠕变：当物体突然发生应力时，若应力保持保持一定，则相应的应变会随时间的增加而增加。
滞后：在加载或卸载荷合过程中，应力应变关系不相同，受力和恢复的状态不同。
人体重心：是人体各环节收到地球引力的合力作用点。
刚体：是这样一种质点组，组内任意两质点的距离都保持不变。
支撑面：支撑面包括支撑点的接触面积和这些支撑点边缘所围成的面积。
稳定角：重心垂直投影线(重力作用线)和重心支撑面边缘的连线间的夹角。
转动惯量：描述物体转动时保持原来运动能力的物理量。
转动惯量（I）=质量（m）X转动半径(r)的平方收缩元：代表肌节中的肌动蛋白微丝及肌球蛋白微丝。
兴奋时可产生张力，是主动张力。
并联弹性元：代表肌束膜及肌纤维膜等结缔组织。
当被牵拉时产生弹力，是被动张力。
串联弹性元：代表肌微丝、横桥闰盘及两端的腱结构。
当收缩元兴奋后，使肌肉具有弹性。
静息长度：收缩元表现最大张力时的长度称肌肉的静息长度。
平衡长度：肌肉被动张力为零时，肌肉所能达到的最大长度。
运动生物力学：研究人在体育活动中生命现象及其运动规律和物体机械运动规律的学科。
流体：在静止流体中只要有切向力的作用不管多么小，在足够大的时间内均为可以产生任意大的变形，这种变形就是我们所说的流动，因此，能流动的物质为流体。
有固定体积。
无固定形状，只能承受压力不能承受拉力。
包括气体和液体，具有粘滞性和流动性。
环节质心位置：一般采用环节质心半径系数的概念，即近侧端关节中心至环节质心的距离与环节长度的比值。
体型重心计算公式
体型重心计算公式BMI指数（英文为Body Mass Index，简称BMI），是用体重千克数除以身高米数的平方得出的数字，是国际上常用的衡量人体胖瘦程度以及是否健康的一个标准。
当我们需要比较及分析一个人的体重对于不同高度的人所带来的健康影响时，BMI值是一个中立而可靠的指标。
计量方法世卫计算方法男性：(身高cm－80)×70﹪=标准体重女性：(身高cm－70)×60﹪=标准体重标准体重正负10﹪为正常体重标准体重正负10﹪~20﹪为体重过重或过轻标准体重正负20﹪以上为肥胖或体重不足超重计算公式超重%=[（实际体重－理想体重）/（理想体重）]×100%不同年龄算法标准体重法标准体重（千克）=年龄x 8+8（7-16岁）轻度肥胖：超过标准体重20%-30%中度肥胖：超过标准体重30%-50%重度肥胖：超过标准体重50%以上BMI法体重指数BMI=体重（千克）/身高（米）的平方即kg/m2年龄BMI值年龄正常超重轻度肥胖中度肥胖重度肥胖低于6岁15-18 18-6-11岁16-19 19-21 21-23 23-27 27-简单计算方法1.计算方法一：体质指数=体重（千克）÷身高（米）的平方kg/m^2算式写法：BMI=体重/（身高）^2正常体重：体重指数=18.5-25（中国体质标准:正常范围18.5~23.9，超重24.0~27.9，肥胖≥28.0）超重：体重指数=25-30轻度肥胖：体重指数>30中度肥胖：体重指数>35重度肥胖：体重指数>402.计算方法二：标准体重=身高(m)×身高(m)×标准系数（女性20，男性22）标准体重正负10﹪为正常体重标准体重正负10﹪~20﹪为体重偏重或偏轻标准体重正负20﹪以上为肥胖或体重不足3.计算方法三：标准体重（kg）=身高（cm）-105例如，一个身高170厘米的男子，他的标准体重应该是：170（厘米）－105=65（千克）。
人体重心的计算
人体重心的计算1.理论基础理论力学——伐里农定理物体各部分相对于某轴力矩的代数和就等于该物体总重量对该轴的力矩。
即：PX=ΣPixiPY= ΣPiyi注：力矩=力×力臂2.理论在生物力学中的应用将人体简化为14~16个刚体的原因a.人体是一个非均质的物体b.被划分的人体各环节被认为是均质所以说，人体重心的计算同样可以使用——伐里农定理，即：P(人体总重心X)=ΣP（各环节i）x（各环节i）P(人体总重心Y)=ΣP（各环节i）y（各环节i）3.3.人体重心计算的步骤建立直角坐标系❶原因：a.运用伐里农定理，我们必须要使人体环节相对于某一个轴，计算该环节的力矩。
b.要计算人体重心必须通过（x，y）两个量来确定。
确定环节位置❷a.根据关节的位置，标注人体环节位置b.将关节标注点连接成人体棍状图确定各环节质心的位置❸a.用测量工具测量各环节的长度b.根据环节质心到近侧段的百分比(已知量,P95)，标注各环节的质心位置c.确定各环节质心的（x，y）❹最后计算在步骤3中，我们已经得到了各环节（x，y）。
这样我们就得出各环节相对于X轴和Y轴的力矩，即Pxi=G各环节·XiPyi=G各环节·Yi为了便于计算，我们将人体总重量看做1。
这样，我们得到的人体各环节的质量是一个相对量。
（已知量,P93）那么我们便可以得到人体总重心相对于X轴和Y轴的力矩，即，P(人体总重心X)=ΣP（各环节i）x（各环节i）P(人体总重心Y)=ΣP（各环节i）y（各环节i）标出人体重重心我们通过前面的测量和计算得到了ΣPX,ΣPY。
即我要得到的人体总重心在X轴和Y轴上的力矩。
由于我们将人体质量简化为1，那么加总后的ΣPX,ΣPY，就是我们要找的人体重心在坐标系中的（X，Y）。
基于足底压力的人体重心轨迹包络面积算法
基于足底压力的人体重心轨迹包络面积算法张莹莹;杨洪波;成贤锴;刘斌;罗才君;蒋权【摘要】In order to assess the human body balance function,a method of calculating the area of the envelope curve of the body barycenter is proposed. First,calculating the body barycenter use the plantar pressure acquisition system. Then,a convex polygon construction method was presented based on the slope of body barycenter,the ver-tex of the convex polygon was selected by slope comparison. Finally,the vertices are sorted according to the slope size,and the area of the convex polygons is obtained by accumulating the triangular area. The calculation example proves that the proposed algorithm improves the calculate speed of the envelope curve area of the body barycenter curve compared with the classical fast convex hull wrapping method. The algorithm has good stability, the differ-ence in stability is within ± 0.01 s. The time complexity of the algorithm is O(nlgn), effectively applied to the calculation of the envelope area of body barycenter.%为了评估人体平衡功能,需要计算人体重心轨迹包络曲线的面积,提出了一种包络曲线的计算方法.首先,通过足底压力采集系统获取足底压力数据,计算得到人体重心点;然后,提出了一种基于斜率逐步比较的重心轨迹包络凸多边形构造法,通过斜率比较筛选出包络凸多边形的顶点;最后,根据斜率大小对凸点进行排序,通过三角形面积累加得到包络凸多边形的面积.计算实例证明,提出的算法与经典的快包法相比提高了人体重心轨迹包络曲线面积的计算速度,算法具有良好的稳定性,稳定性差值在± 0.01 s之内,算法的时间复杂度为O(nlgn),可有效应用于人体重心轨迹包络面积的计算.【期刊名称】《科学技术与工程》【年(卷),期】2018(018)005【总页数】5页(P264-268)【关键词】足底压力;重心轨迹;凸包计算;包络面积【作者】张莹莹;杨洪波;成贤锴;刘斌;罗才君;蒋权【作者单位】中国科学院苏州生物医学工程技术研究所,苏州215163;中国科学院大学,北京100049;中国科学院长春光学精密机械与物理研究所,长春130033;中国科学院苏州生物医学工程技术研究所,苏州215163;中国科学院苏州生物医学工程技术研究所,苏州215163;中国科学院苏州生物医学工程技术研究所,苏州215163;中国科学院苏州生物医学工程技术研究所,苏州215163;中国科学院苏州生物医学工程技术研究所,苏州215163;中国科学院大学,北京100049;中国科学院长春光学精密机械与物理研究所,长春130033【正文语种】中文【中图分类】TP399平衡在医学范畴上定义，为人在静止站立、自主运动和外力作用时能自动调整并保持身体姿势稳定的一种能力。
人体重心的规律
人体重心的规律人体重心是指人体质心与地面接触点之间的垂直距离。
人体的重心位置随着身体姿势的变化而改变，不同的动作会对人体重心产生不同的影响。
人体重心的规律可以从以下几个方面来讨论。
人体重心的高度会随着身体的姿势而改变。
当人站立时，身体的重心位于髋关节附近，这是因为上半身和下半身的质量分布较为均匀。
当人蹲下或弯腰时，重心会向下移动，这是因为上半身和下半身的质量分布发生了改变。
而当人跳跃或做高抬腿的动作时，重心会向上移动，这是因为上半身的质量相对于下半身的质量更重。
人体重心的位置会随着身体的姿势而移动。
当人站立时，重心位于身体的垂直中线上，即脊柱的正中位置。
当人转身或做侧身动作时，重心会向一侧移动，这是因为身体的质量分布发生了改变。
当人行走或跑步时，重心会随着步伐的变化而移动，这是为了保持身体的平衡。
当人站立在一个脚上时，重心会向该脚侧移动，以保持身体的稳定。
第三，人体重心的位置会影响身体的稳定性和运动能力。
当人体重心位于身体的稳定区域内时，身体会感到稳定和平衡。
而当重心偏离稳定区域时，身体会感到不稳定和失衡，需要通过调整姿势来保持平衡。
在进行一些动作，如跳跃、转身和旋转时，人体重心的位置对于身体的稳定性和运动能力起着至关重要的作用。
人体重心的位置对于一些特殊活动和运动有着重要的影响。
例如，在进行高难度的平衡动作时，重心的位置应该尽量靠近支撑点，以增加身体的稳定性。
而在进行跳跃和摔跤等活动时，重心的位置应该尽量向前，以增加身体的冲击力和稳定性。
因此，了解人体重心的规律对于提高运动技能和预防运动伤害具有重要意义。
人体重心的规律包括重心高度的变化、重心位置的移动、重心对身体稳定性和运动能力的影响以及重心对特殊活动和运动的影响。
了解和掌握人体重心的规律可以帮助我们更好地理解和控制身体的平衡和运动，从而提高运动技能和保护身体健康。
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人体重心的计算
1.理论基础
理论力学——伐里农定理
物体各部分相对于某轴力矩的代数和就等于该物体总重量对该轴的力矩。
即：PX=ΣPixi PY= ΣPiyi
注：力矩=力×力臂
2.理论在生物力学中的应用
将人体简化为14~16个刚体的原因
a.人体是一个非均质的物体
b.被划分的人体各环节被认为是均质
所以说，人体重心的计算同样可以使用——伐里农定理，即：
P(人体总重心X)=ΣP（各环节i）x（各环节i）
P(人体总重心Y)=ΣP（各环节i）y（各环节i）
3.3.人体重心计算的步骤
❶建立直角坐标系
原因：a.运用伐里农定理，我们必须要使人体环节相对于某一个轴，计算该环节的力矩。
b.要计算人体重心必须通过（x，y）两个量来确定。
❷确定环节位置
a.根据关节的位置，标注人体环节位置
b.将关节标注点连接成人体棍状图
❸确定各环节质心的位置
a.用测量工具测量各环节的长度
b.根据环节质心到近侧段的百分比(已知量,P95)，标注各环节的质心
位置
c.确定各环节质心的（x，y）
❹最后计算
在步骤3中，我们已经得到了各环节（x，y）。
这样我们就得出各环节相对于X轴和Y轴的力矩，即
Pxi=G各环节·Xi
Pyi=G各环节·Yi
为了便于计算，我们将人体总重量看做1。
这样，我们得到的人体各环节的质量是一个相对量。
（已知量,P93）
那么我们便可以得到人体总重心相对于X轴和Y轴的力矩，即，
P(人体总重心X)=ΣP（各环节i）x（各环节i）
P(人体总重心Y)=ΣP（各环节i）y（各环节i）
❺标出人体重重心
我们通过前面的测量和计算得到了ΣPX,ΣPY。
即我要得到的人体总重心在X轴和Y轴上的力矩。
由于我们将人体质量简化为1，那么加总后的ΣPX,ΣPY，就是我们要找的人体重心在坐标系中的（X，Y）。
那么我们按照所求得的值，在图片标出，即为人体的总重心。