基于牛顿—欧拉法的人体下肢动力学分析与建模

摘要

人体下肢运动分析和建模是研究助老助残下肢外骨骼康复机器人的重要内容.建立了基于人体下肢步态分析的连杆刚体力学模型,采用牛顿—欧拉法构建人体下肢的各部分的动力学模型,可减少计算步骤,提高计算效率,获得关节力矩准确值,从而量化了下肢的运动.最后对人体下肢各关节的动力学模型进行了仿真,求解了方程,得到了所建模型对单腿支撑相和摆动相下的踝关节、髋关节和膝关节力矩曲线.利用该动力学模型可以获得训练过程中各关节的受力情况,为深入研究、设计助老助残康复机器人奠定了基础.