AnyBody仿真和验证的太极拳训练中下肢生物力学特征

摘要

目的:利用仿真建模系统和三维测力台对完成太极拳中的弓步和马步动作时,人体支撑腿主要肌肉和膝关节的受力以及支撑稳定性进行研究,并通过表面肌电进行验证.方法:使用FAB系统采集5名受试者的运动学参数用以建立模型,并通过三维测力台和表面肌电系统对不同动作的动力学及肌电特征进行分析.结果:①完成不同幅度弓步动作时,比目鱼肌和股二头肌的受力分别为75.19N,215.81N和274.30N,明显高于马步动作.②完成最大幅度弓步和马步动作时,膝关节垂直受力分别为-1454.80N和-498.12N,前后方向的受力分别为-1886.60N和-1947.30N.③股直肌、股内侧肌和股二头肌的肌肉活性仿真结果同积分肌电之间显著相关,相关系数分别为0.900,0.922和0.852.结论:完成马步动作时,主要发力的肌肉是股直肌和股内侧肌.而完成弓步动作时,比目鱼肌和股二头肌的发力也明显增加,且完成大幅度的弓步动作时,膝关节产生的压缩载荷和剪切载荷很大.同时,大腿肌群中的股直肌、股内侧肌和股二头肌的肌肉活性仿真结果同积分肌电之间一致性较高.