青年男性动、静态平衡控制的生物力学特征研究

摘要

研究目的：本研究通过对10名青年男性动、静态平衡控制的过程进行测试，分析得到动作稳定控制过程中运动学、动力学、肌电参数特征规律，以及此过程中平衡控制的特征规律。通过对动、静态平衡控制过程中足底压力中心在支撑面移动的稳定区域进行划分，找到稳定区域的边界值，为平衡控制能力的评价提供理论基础，为设计假肢、机器人研发的稳定控制提供依据，为进一步开展各种人群平衡控制的研究提供指导。
　　研究方法：本研究以10名青年男性为测试对象，利用红外运动捕捉系统、测力系统以及肌电测试系统同步采集受试者站立时静态平衡、站立时自干扰平衡、不同距离单脚跳站立平衡的过程中人体运动学、动力学和肌电数据，从而整体分析青年男性维持平衡的运动表现，得到青年男性动、静态平衡控制的生物力学特征。
　　研究结果：动、静态平衡控制测试中，足底压力中心在支撑面的分布是有区域性的，有主要集中区域、次要集中区域、未出现区域，此范围建议用三个不同程度的稳定区域进行划分。站立时自干扰平衡测试中，通过足底压力平板数据得到平衡状态下足底压力中心的稳定范围。不同距离单脚跳站立平衡测试中，在下肢关节运动时序性方面，随着距离的增加，下肢关节最大屈曲角度出现的时间递减；在下肢关节运动力矩方面，髋关节峰值力矩出现时间和力矩峰值随着距离增加有显著性差异；在肌电方面，不同距离对肌肉的激活顺序以及参与运动程度有影响。
　　研究结论：1）动、静态平衡控制测试中，足底压力中心在支撑面内存在稳定边界区域，根据压力中心在支撑面的集中区域，结合压力中心到足边界的比值，建议用三个不同程度的稳定区域对稳定范围进行划分。2）单脚站立自干扰平衡测试中，足底压力中心的稳定范围，向前至二三四近节跖骨中段，向后至跟骨中点，向左至跟骨与第一跖趾关节连线，向右至跟骨与第五跖趾关节连线。中足部位和足外侧的稳定能力较好。3）不同距离单脚跳站立平衡测试，对于小幅度、近距离的运动主要是依靠踝关节的活动来维持稳定；对于大幅度、远距离的运动，髋关节起主要作用来维持平衡。4）不同距离单脚跳站立平衡测试，随距离的增加，主要依靠髋关节周围的肌肉控制身体平衡，髋关节更积极地参与运动，由髋策略和踝策略共同维持身体稳定。

目录

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目录

1 选题依据

2 文献综述

2.1人体平衡概述

2.2 人体稳定性概述

2.3姿势控制概述

2.4足型对平衡控制的影响

3. 研究方法

3.1 研究对象

3.2 实验方法

3.3数据采集

3.4 技术路线

3.5 数据处理

4. 研究结果

4.1动、静态平衡控制过程的结果

4.2视觉对平衡的影响

4.3平衡控制中下肢关节时序性

4.4平衡控制中下肢关节力矩

4.5平衡控制中下肢肌肉工作特征

5. 讨论

5.1平衡控制过程中稳定性

5.2平衡控制中不同远度对下肢关节时序性的影响

5.3平衡控制中不同远度对下肢关节力矩的影响

5.4平衡控制过程中不同远度对肌电的影响

5.5研究局限性与建议

6. 结论

致谢

参考文献

个人简历 在读期间发表的学术论文与研究成果