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1、第6卷第4期南京体育学院学报(自然科学版)Vol.6No.42007年12月JournalofNanjingInstituteofPhysicalEducation(NaturalScience)Dec.2007●综述与研究MiniReviewsandStudyLifemod在运动生物力学中的应用苏杨,钱竞光,宋雅伟(南京体育学院运动人体科学系,江苏南京210014)摘要:多体动力学数字仿真软件Lifemod是目前世界上较为先进的人体动力学仿真软件。它通过输入人体参数,可以快速建立个性化的多形式的人体模型;通过动作捕捉系统,可以将测量得到的人体运动转
2、换为人体模型的运动;通过动力学分析和肌肉力计算,可以得到一个行为过程中的关节力矩和肌肉力;通过建立接触,可以获取人体与外界环境(包括器械)的接触力。该仿真软件作为优秀的工具支持,将在人体运动的内在规律及模型的研究上开拓新的领域。关键字:多体系统动力学;数字仿真;运动生物力学中图分类号:G804.6文献标识码:A文章编号:1671-5950(2007)04-TheApplicationofLifemodinBiomechanicsOfSportsSUYang,QIANJing-guang,SONGYa-wei(Dept.ofHumanSportsSci
3、ence,NanjingInstituteofPE,Nanjing,210014,Jiangsu,China)Abstract:Lifemodisamoreadvancedbodydynamicssimulationsoftwareinthepresentworld.Throughinputtinghumanbodyparameter,itmayfastestablishpolymorphicmanikinindividually;Itmaytransformthehumanbodymovementwhichmeasuredbythemovement
4、capturesystemintothemanikinmovement;Itmayobtainthejointmomentandthemusclestrengthinabehaviorpro-cessthroughdynamicsanalysisandthemusclestrengthcomputation;Itmayalsogainthecontactstrengthbetweenthehumanbodyandtheexternalenvironment(includinginstrument)throughestab-lishingcontact
5、.Asanoutstandingtoolsupport,thesimulationsoftwarewilldevelopthenewdo-maininthehumanbodymovementinherentlawsandinthemodelresearch.Keywords:dynamicsofmultibodysystems;digitalsimulation;biomechanicsofsports1仿真简介学模型,对人体运动进行动态模拟。数字仿真是使用虚拟样机,通过计算机的虚拟模仿真是一种间接试验技术,主要建立一个与研究型进行虚拟实验。其优势在
6、于风险低、收益高、更新快对象或过程相似的模型,通过模型来间接研究对象的[2]。运动规律[1]。根据模型的类型可分为:物理仿真、数字运动生物力学通常把人体看成是多体系统,多体仿真和多体动力学仿真。物理仿真,又称为实物仿真,系统动力学理论的不断发展为复杂系统的机构设计、它是按照真实系统的物理性质构造系统的物理模型,分析以及优化提供了有力支持[1]。在此基础上建立人体使模型与实物具有相似的物理特性[2]。数字仿真,是按运动的动力学方程、获得人体运动中的动力学参数是照真实系统的数学关系构造数学模型,使模型与实物运动生物力学理论分析方法的关键步骤,更是运动生具
7、有相似的数学特性,类似于数学仿真;多体动力学仿物力学研究的难点之一,这一步常称为建立数学模型,真,是根据多体系统动力学原理,建立所需的人体动力收稿日期:2007-10-28第一作者简介:苏杨(1981-),女,江苏常州人,南京体育学院助教,硕士研究生,主要研究方向:运动生物力学。2南京体育学院学报(自然科学版)第6卷或简称建模[3]系统。在Hanavan模型中,把人体简化成由手、手臂、头。多年来,运用模型方法进行运动生物力学研究的越来越多。比如在研究单杠上的人体摆动和⋯等多个环节,通过关节连接在一起的一个树状结构大回环方面:Dainis(1974年)
8、[4]运用拉格朗日方法推的模型,其中每一个环节都可以用一个形状相近似的导出一个单支点的简化n环节链运动方程,
