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1、第２１卷第５期载人航天Ｖｏｌ.２１Ｎｏ.５２０１５年９月ＭａｎｎｅｄＳｐａｃｅｆｌｉｇｈｔＳｅｐ.２０１５面向出舱活动的典型功能操作肌肉激活预测∗王晓东,王政,李昊,李凡,刘志臻,王春慧(中国航天员科研训练中心人因工程重点实验室,北京１０００９４)摘要:面向出舱活动中航天员肌肉状态和体力负荷的风险评估，为了实现航天员肌肉激活的预测，开展了着常服和舱外服两种工况下不同操作位置的推、拉、提、压共８组典型功能操作实验，测试航天员最大施力能力的同时采集了肱二头肌长头、肱三头肌外侧头和三角肌前束的肌电信号。提出基
2、于人-舱外服耦合运动生物力学模型预测着舱外服人体的肌肉激活，并预测了两种工况下８组典型功能操作的肌肉激活。通过预测结果和积分肌电值的相关性分析，验证了模型预测的有效性，为研究人-舱外服真实交互方式提供了新的方法学思路，对肌肉激活的预测为出舱活动任务规划提供了生理学依据。关键词:出舱活动；舱外服；生物力学建模；肌肉激活；ＡｎｙＢｏｄｙ；工效学中图分类号:Ｒ３３７文献标识码:Ａ文章编号:１６７４-５８２５(２０１５)０５-０５１０-０６ＰｒｅｄｉｃｔｉｎｇＭｕｓｃｌｅＡｃｔｉｖａｔｉｏｎｉｎＴｙｐｉｃａｌＦ
3、ｕｎｃｔｉｏｎａｌＴａｓｋｓｏｆＥＶＡＷＡＮＧＸｉａｏｄｏｎｇ，ＷＡＮＧＺｈｅｎｇ，ＬＩＨａｏ，ＬＩＦａｎ，ＬＩＵＺｈｉｚｈｅｎ，ＷＡＮＧＣｈｕｎｈｕｉ(ＣｈｉｎａＡｓｔｒｏｎａｕｔＲｅｓｅａｒｃｈａｎｄＴｒａｉｎｉｎｇＣｅｎｔｅｒｏｆＣｈｉｎａ，ＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＮａｔｉｏｎａｌＬａｂｏｒａｔｏｒｙｏｆＨｕｍａｎＦａｃｔｏｒｓＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｂｅｉｊｉｎｇ１０００９４，Ｃｈｉｎａ)Ａｂｓｔｒａｃｔ:Ｔｈｉｓｐａｐｅｒａｉｍｓｔｏｐｒｅｄｉｃｔｔｈｅｍｕｓｃｌｅａｃｔｉｖａｔｉｏｎｏｆａｓｔ
4、ｒｏｎａｕｔｓｉｎＥＶＡｆｏｒｅｒｇｏｎｏｍｉｃａｓ-ｓｅｓｓｍｅｎｔｏｆｔｈｅｉｒｐｈｙｓｉｃａｌｓｔａｔｅｓ.Ｔｙｐｉｃａｌｆｕｎｃｔｉｏｎａｌｔａｓｋｓｓｕｃｈａｓｐｕｌｌ，ｐｕｓｈ，ｐｒｅｓｓａｎｄｌｉｆｔｉｎｖａｒｉ-ｏｕｓｐｌａｃｅｓｗｅｒｅｃｏｎｄｕｃｔｅｄｂｙ９ｐａｒｔｉｃｉｐａｎｔｓｉｎｂｏｔｈｓｐａｃｅｓｕｉｔ-ｕｎｓｕｉｔｅｄａｎｄｓｕｉｔｅｄｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓｔｏｃｏｌ-ｌｅｃｔｍａｘｉｍｕｍｆｏｒｃｅａｎｄｓＥＭＧ(ｓｕｒｆａｃｅｅｌｅｃｔｒｏｍｙｏｇｒａｐｈｙ)ｏｆＲＴＢｉ
5、ｃｅｐｓＢＲ.，ＬＴＬＡＴ.ＴｒｉｃｅｐｓａｎｄＲＴＡＮＴ.Ｄｅｌｔｏｉｄ.Ｍｕｓｃｌｅａｃｔｉｖａｔｉｏｎｓｉｎｔｈｅｓｅｆｕｎｃｔｉｏｎａｌｔａｓｋｓｗｅｒｅｐｒｅｄｉｃｔｅｄｂａｓｅｄｏｎｔｈｅｐｒｏ-ｐｏｓｅｄｆｒａｍｅｗｏｒｋｏｆｈｕｍａｎ-ｓｐａｃｅｓｕｉｔｉｎｔｅｇｒａｔｅｄｂｉｏｍｅｃｈａｎｉｃａｌｍｏｄｅｌｉｎｇ.Ｍｏｄｅｌｐｒｅｄｉｃｔｉｏｎｓｗｅｒｅｖａｌ-ｉｄａｔｅｄｔｈｒｏｕｇｈｔｈｅＰｅａｒｓｏｎｃｏｒｒｅｌａｔｉｏｎａｎａｌｙｓｉｓｂｅｔｗｅｅｎｐｒｅｄｉｃｔｅｄｍｕｓｃｌ
6、ｅａｃｔｉｖａｔｉｏｎｓａｎｄｍｅａｓｕｒｅｄｓＥＭＧ.Ｔｈｅｐｒｏｐｏｓｅｄｈｕｍａｎ-ｓｐａｃｅｓｕｉｔｉｎｔｅｇｒａｔｅｄｂｉｏｍｅｃｈａｎｉｃａｌｍｏｄｅｌｉｎｇｏｆｆｅｒｓａｎｅｗｉｎｓｉｇｈｔｉｎｔｏｈｕｍａｎ-ｓｐａｃｅｓｕｉｔｉｎｔｅｒａｃｔｉｏｎａｎｄｐｈｙｓｉｏｌｏｇｉｃａｌｂａｓｅｓｆｏｒＥＶＡｐｌａｎｎｉｎｇ.Ｋｅｙｗｏｒｄｓ:ｅｘｔｒａｖｅｈｉｃｕｌａｒａｃｔｉｖｉｔｙ(ＥＶＡ)；ＥＶＡｓｐａｃｅｓｕｉｔ；ｂｉｏｍｅｃｈａｎｉｃａｌｍｏｄｅｌｉｎｇ；ｍｕｓｃｌｅａｃｔｉｖａ-ｔ
7、ｉｏｎ；ＡｎｙＢｏｄｙ；ｅｒｇｏｎｏｍｉｃｓ空、辐射和极其恶劣的温湿度环境,所以必须穿１引言着舱外服,由其提供氧气、适宜的温湿度和其他随着我国空间站任务的进行,空间站的后续生命保障。迄今为止,舱外服主要采用多层软质建设、维护和科学实验对航天员出舱活动提出了材料和刚性轴承相结合的充压设计结构(通常３０[１]迫切的需求。由于出舱活动中航天员要面对真~４０ｋＰａ)。该设计导致舱外服关节的弯曲需收稿日期:２０１５-０４-１５ꎻ修回日期:２０１５-０８-２０基金项目:国家重点基础研究发展计划(２０１１ＣＢ７１１０
8、００)ꎻ中国航天医学工程预先研究项目(２０１１ＳＹ５４０５００２)ꎻ人因工程重点实验室基金项目(ＨＦ２０１３-Ｚ-Ｂ-０２)。作者简介:王晓东(１９９０-),男,硕士研究生,研究方向为航天人因工程、人-舱外服运动生物力学建模。Ｅ-ｍａｉｌ:ｓｊｔｕｗｘｄ＠１６３.ｃｏｍ通讯作者:王春慧(１９７１-),女,硕士,研究员,研究方向为航天工效学。Ｅ-ｍａｉｌ:ｃｈｕｎｈｕｉ＿８９＠１６３.ｃｏｍ第５期王晓东,等.面向出舱活动的典型功能操作肌肉激活
