第1部分 基础理论与方法
第1章 人体运动的生理解剖学基础
1.1 人体骨骼肌肉系统概况
1.1.1 骨
1.1.2 关节
1.1.3 骨骼肌
1.2 肌肉活动与肌肉力学
1.2.1 肌肉收缩原理
1.2.2 肌肉收缩的力学特征
1.2.3 肌肉力与关节力矩
1.3 神经系统对躯体运动的调控
1.3.1 运动与神经
1.3.2 肌电图
1.3.3 躯体姿势和动作的神经调节
参考文献
第2章 人体运动的力学基础
2.1 引言
2.2 经典力学基础
2.2.1 刚体平面运动的力学
2.2.2 分析动力学
2.2.3 多体系统动力学
2.3 固体力学基础
2.3.1 基本概念
2.3.2 基本原理
2.3.3 有限元简介
2.4 人体测量学
2.4.1 人体环节几何尺寸
2.4.2 人体环节的质量和质心位置
2.4.3 人体环节的转动惯量
2.5 人体骨和软组织力学性质
2.5.1 骨组织力学性质
2.5.2 韧带和肌腱力学性质
2.5.3 生物组织力学性质的变化
参考文献
第3章 人体运动的生物力学建模与仿真的基本原理
3.1 建模与仿真的基本理论
3.1.1 模型的概念
3.1.2 数学模型与计算机仿真
3.1.3 建模与仿真的意义
3.2 建模与仿真的方法与步骤
3.2.1 建模与仿真的方法
3.2.2 建模与仿真的步骤
3.3 人体运动生物力学模型的建立
3.3.1 引言
3.3.2 简化模型
3.3.3 模型组成
3.3.4 肌肉模型
3.3.5 模型构建
3.3.6 参数确定
3.3.7 模型评估
3.3.8 模型设计原则
3.4 人体运动的计算机仿真
3.4.1 计算机模型的建立及可视化
3.4.2 软件系统
3.4.3 计算机仿真的应用
3.5 神经肌肉骨骼的数学模型
3.5.1 肌肉模型
3.5.2 骨骼几何特征与关节模型
3.5.3 关节被动性质
3.5.4 肌肉路径模型
3.5.5 正向动力学与逆向动力学
3.5.6 肌肉力的优化计算
3.6 人体运动的控制
3.6.1 控制的基本概念
3.6.2 动作的神经控制
3.6.3 体育动作的控制
3.7 模型仿真的检验与验证
3.7.1 检验与验证的流程
3.7.2 模型仿真的验证
参考文献
第2部分 应用研究
第4章 人体基本动作的生物力学建模与仿真
4.1 站立平衡控制
4.1.1 人体平衡系统
4.1.2 站立平衡的力学条件
4.1.3 站立倒立摆模型
4.1.4 站立双倒立摆模型
4.1.5 站立模型的反馈控制
4.2 步态分析及其简单模型
4.2.1 人体步态分析基础
4.2.2 简单步态模型
4.2.3 简单步态模型的应用
4.3 步态多体系统动力学模型
4.3.1 步行多环节模型
4.3.2 步态肌骨模型
4.4 跑步肌肉力优化算法比较分析
4.4.1 静态优化算法和计算肌肉控制算法
4.4.2 实验数据与仿真计算方法
4.4.3 两种算法结果的比较
4.4.4 结语
4.5 跳远和跳高动作的建模与仿真
4.5.1 跳跃的基本力学特征
4.5.2 跳远和跳高动作模型
4.5.3 古奥林匹克跳远助推哑铃
4.6 跌倒
4.6.1 动态稳定性理论
4.6.2 动态稳定区域的应用
4.6.3 结语
参考文献
第5章 体操项目起跳动作生物力学建模与仿真
5.1 竞技体操项目概况
5.1.1 体操运动简史
5.1.2 体操运动技术研究的发展
5.2 建立面向运动场景的人体建模仿真方法
5.2.1 跳马项目概况
5.2.2 运动学参数的采集
5.2.3 个性化人体模型和体操器械的建立
5.2.4 模型中关节、肌肉力和接触力的定义
5.2.5 仿真流程
5.2.6 体操器械力学参数的优化与模型验证
5.2.7 结语
5.3 体操跳马踏跳动作动力学及其影响因素的研究
5.3.1 引言
5.3.2 建模与仿真方法
5.3.3 运动员-助跳板动力学特征
5.3.4 助跳板力学特性的影响
5.3.5 踏跳位置的影响
5.3.6 分析和讨论
5.3.7 结语
5.4 体操跳马推手动作动力学及其影响因素的研究
5.4.1 引言
5.4.2 模型与计算机仿真
5.4.3 运动员-跳桌动力学特征
5.4.4 跳桌力学特性的影响
5.4.5 分析和讨论
5.4.6 结语
5.5 体操跳马“程菲跳”踏板起跳动作
5.5.1 “程菲跳”动作建模仿真
5.5.2 “程菲跳”起跳动作的动力学特征
5.5.3 “程菲跳”推手动作的动力学特征
5.5.4 分析和讨论
5.5.5 结语
5.6 体操平衡木起跳动作
5.6.1 平衡木项目概况
5.6.2 平衡
展开
