基于膝关节支撑的人体坐立转换运动轨迹研究

摘要

目的 研究基于膝关节支撑的人体坐立转换轨迹及运动学规律,为设计具有膝关节支撑的转移辅具提供依据.方法 2019年4月至6月,招募20例健康志愿者,按照身高和性别分为三组,在膝关节支撑的前提下分别进行足间距离为20 cm和30 cm的坐立转换试验.每个试验重复两次,间隔1 min.采用高清相机记录试验过程中每个受试者肩部(腋窝处)和膝关节处的运动轨迹,分析不同身高和体质量受试者的运动学规律.结果 身高172 cm以下的受试者,足间距离为20 cm时身体前倾距离小于30 cm时;身高173 cm以上的受试者,足间距离为30 cm时身体前倾距离小于20 cm时.体质量指数(BMI)<23.9 kg/m2的受试者,足间距离为20 cm时躯干前屈位移小于30 cm时;BMI>23.9 kg/m2的受试者,足间距离为30 cm时躯干前屈位移小于20 cm时.受试者坐立转换过程平均用时(1.7±0.05)s.结论 坐立转换过程中,不同足间距离影响关节的伸展方式以及躯干前屈的位移和身体前倾的距离.随着身高和体质量的增加,适当增大足间距离能够降低人体在坐立转换过程的难度,且随着BMI值的增加,坐立转换所用时间也随之增加;女性坐立转换时间略高于男性.