上、下楼梯步态参数变化特征研究

作     者：张峻霞 窦树斐 苏海龙 曹琳 ZHANG Jun-xia;DOU Shu-fei;SU Hai-long;CAO Lin

作者机构：天津科技大学机械工程学院天津300222 天津市轻工与食品工程机械装备集成设计与在线监控重点实验室天津300222 

基　　金：高等学校博士学科点专项科研基金项目(20131208110005) 天津市科技支撑计划项目(14ZCZDSY00010) 

出 版 物：《医用生物力学》 (Journal of Medical Biomechanics)

年 卷 期：2016年第31卷第3期

页      码：266-271页

摘      要：目的采集上、下楼梯过程中健康人体下肢运动学、动力学功能参数,为外骨骼助行器实现上、下楼梯这一运动形式的步态轨迹设计和驱动元件选型提供数据支持。方法设计常规楼梯实验装置,利用三维运动捕捉系统和三维测力台系统同步测量方法测量上、下楼梯时踝、膝、髋关节运动信息,应用SPSS统计软件和Origin绘图软件分析下肢运动特点,并对比分析上、下楼梯时下肢的功能参数。结果通过实验获得健康青年人在上、下楼梯时下肢关节在矢状面关节角度、关节力矩随步态变化规律及活动极限值,上楼时踝、膝、髋关节角度依次为-10.66°-13.26°、6.85°-88.92°、1.31°-50.18°,下楼时踝、膝、髋关节角度依次为-37.42°-27.18°、9.83°-95.53°、8.01°-31.62°。上、下楼梯时所需最大踝、膝、髋关节力矩依次为1.788、1.121和0.946 N·m/kg。结论上、下楼梯时人体下肢步态参数随步态变化趋势与关节运动范围显著不同。助行器步态规划要针对上、下楼梯单独设计,驱动元件的选型上要满足上、下楼梯时各关节的最大力矩需求。

主 题 词：上楼梯 下楼梯 关节角度 关节力矩 步态分析 

学科分类：0831[工学-公安技术类] 08[工学] 0836[0836] 

核心收录：

D　O　I：10.3871/j.1004-7220.2016.03.266

馆 藏 号：203183516...