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基于肌肉-骨骼建模的途中跑大腿后肌损伤时相探讨 被引量:6
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作者 钟运健 刘冬梅 裘艺 《上海体育学院学报》 CSSCI 北大核心 2017年第1期43-49,共7页
目的:分析大腿后肌力量、长度、速度、功率等肌肉拉伤危险因子的交互作用,探讨快速跑时大腿后肌拉伤发生时相的生物力学机制。方法:采集受试者途中跑三维动作解析和测力台数据,建立下肢肌肉-骨骼模型和肌肉功能模型并确立静态优化算法,... 目的:分析大腿后肌力量、长度、速度、功率等肌肉拉伤危险因子的交互作用,探讨快速跑时大腿后肌拉伤发生时相的生物力学机制。方法:采集受试者途中跑三维动作解析和测力台数据,建立下肢肌肉-骨骼模型和肌肉功能模型并确立静态优化算法,量化下肢单块肌肉的生物力学数据。结果:大腿后肌在摆动期中间阶段承受高应力且处于高速离心收缩状态,并在此时出现了整个步态中做负功的单位面积功率峰值;大腿后肌长度峰值出现在摆动末期,应力的最大值出现在摆动末期和着地瞬间,且在长度峰值之前的摆动后期,大腿后肌始终表现为离心收缩;大腿后肌在触地初期被极大拉长的状态下,承受高负荷(应力)并高速向心收缩而出现做正功单位面积功率的峰值。结论:摆动期(中间阶段和末期)是大腿后肌群容易拉伤的时相;股二头肌长头是大腿后肌群最易损伤的肌肉。 展开更多
关键词 肌肉-骨骼建模 途中跑 大腿后肌 损伤时相
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基于数字图像的足部骨骼建模研究 被引量:1
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作者 陆莎 张欣 《西安工程大学学报》 CAS 2008年第2期187-191,共5页
基于足部动力学分析以及足/鞋系统虚拟设计,运用逆向工程技术研究足部骨骼的建模.根据螺旋CT扫描图像,利用图像处理、三维重建和有限元网格划分技术,建立了一个基于人体解剖学结构的足部有限元几何模型.实验表明,通过逆向建模的方法可... 基于足部动力学分析以及足/鞋系统虚拟设计,运用逆向工程技术研究足部骨骼的建模.根据螺旋CT扫描图像,利用图像处理、三维重建和有限元网格划分技术,建立了一个基于人体解剖学结构的足部有限元几何模型.实验表明,通过逆向建模的方法可以完整地建立人体骨骼的有限元模型,为进一步研究足/鞋间压力提供理论依据. 展开更多
关键词 足部骨骼建模 三维重 医学图像
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基于运动流自注意力的3D骨骼行为识别研究
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作者 吴博 《科技创新与应用》 2024年第25期72-75,共4页
随着人工智能的发展,行为识别成为一个重要研究方向。由于骨骼数据源于人体骨骼建模,能够有效规避由复杂背景引起的问题,基于骨骼的行为识别因其强大的鲁棒性而受到青睐。以前的方法在动态特征捕捉和时序信息建模等方面存在一定的局限性... 随着人工智能的发展,行为识别成为一个重要研究方向。由于骨骼数据源于人体骨骼建模,能够有效规避由复杂背景引起的问题,基于骨骼的行为识别因其强大的鲁棒性而受到青睐。以前的方法在动态特征捕捉和时序信息建模等方面存在一定的局限性,时序信息建模方面的不足也使得对于运动序列的解释存在困难。针对此问题该文设计一个运动流自注意力模块专门用于提取骨骼序列帧间的动态信息,能更有效地挖掘运动序列的时间信息。该文的方法在大规模数据集NTU-RGB+D上进行充分的实验验证,并取得非常令人满意的性能表现。表明该文提出的方法在骨骼行为识别任务中的有效性和可行性。 展开更多
关键词 行为识别 骨骼信息 深度学习 自注意力机制 骨骼建模
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基于UG与ADAMS的人体下肢骨骼肌建模及仿真 被引量:6
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作者 刘韵婷 郭辉 黄将诚 《中国组织工程研究》 CAS 北大核心 2018年第11期1719-1724,共6页
背景:骨骼肌系统作为揭示人体运动形式变化的动力,其建模是人体建模的关键技术。目的:基于UG与ADAMS的人体下肢骨骼肌建模。方法:对6名男子分别测量身体下肢系统尺寸参数,根据采集到的下肢环节运动参数、动力学参数(地面反作用力)和下... 背景:骨骼肌系统作为揭示人体运动形式变化的动力,其建模是人体建模的关键技术。目的:基于UG与ADAMS的人体下肢骨骼肌建模。方法:对6名男子分别测量身体下肢系统尺寸参数,根据采集到的下肢环节运动参数、动力学参数(地面反作用力)和下肢肌群的表面肌电信号,使用ADAMS对下肢骨骼肌建模并进行动力学与运动学双向仿真,获得动力学及运动学仿真参数,最后使用MATLAB对仿真值与实测值进行相关性分析以验证模型的可行性。结果与结论:得出实测动力学、关节角度、环节点位移等数据与ADAMS仿真数据存在非常显著的线性相关关系。仿真结果表明,利用UG与ADAMS建立的人体下肢骨骼肌模型通过仿真计算能够有效求解繁琐的多刚体动力学问题。 展开更多
关键词 骨骼 运动学仿真 关节力计算 UG ADAMS 骨骼 组织构 骨骼 下肢 运动学 组织工程
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面向复杂形状骨骼的逆向设计技术研究 被引量:2
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作者 马常亮 张宪政 +1 位作者 肖幽 陆广华 《中国设备工程》 2020年第23期196-198,共3页
本文提出了一种适用于复杂形状骨骼的逆向设计技术,重点研究了三维扫描中的骨骼位姿固定、极小尺寸骨骼点云数据拼接、骨骼3D打印工艺等关键问题。该技术主要由三维扫描技术、逆向建模技术、光固化3D打印技术组成。首先,根据目标骨骼的... 本文提出了一种适用于复杂形状骨骼的逆向设计技术,重点研究了三维扫描中的骨骼位姿固定、极小尺寸骨骼点云数据拼接、骨骼3D打印工艺等关键问题。该技术主要由三维扫描技术、逆向建模技术、光固化3D打印技术组成。首先,根据目标骨骼的形态特征,确定位姿固定方案,采用桌面式三维扫描仪获得点云数据。然后,依次完成点云数据处理、复杂曲面建模与修复、3D打印工艺研究、骨骼实物3D打印。将该方法应用于人体头部骨骼、足部骨骼逆向设计中,验证了方法的有效性。 展开更多
关键词 骨骼建模 三维扫描 逆向 3D打印
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人工颞下颌关节窝假体固定的有限元研究
6
作者 申振豪 张鹏宇 +1 位作者 成博 刘峰 《机械设计与制造工程》 2024年第5期1-5,共5页
以一款标准型人工颞下颌关节假体为对象,建立下颌骨骨肌模型,计算获得颞下颌假体关节载荷力,然后基于骨肌模型建立有限元接触力学模型,对关节窝假体进行界面力学分析,揭示可能影响假体固定的主要因素。结果表明,关节窝整体固定能够满足... 以一款标准型人工颞下颌关节假体为对象,建立下颌骨骨肌模型,计算获得颞下颌假体关节载荷力,然后基于骨肌模型建立有限元接触力学模型,对关节窝假体进行界面力学分析,揭示可能影响假体固定的主要因素。结果表明,关节窝整体固定能够满足所需的机械强度,当骨质较弱时会产生较大的骨应变,从而影响假体的固定。研究成果不仅能为关节窝假体设计提供分析方法及理论依据,还能为颞下颌关节置换术的固定技术提供参考依据。 展开更多
关键词 有限元 肌肉骨骼建模 关节窝假体固定 颞下颌关节置换术 预紧力
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基于肌电和优化方法的关节肌力分布模型 被引量:5
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作者 李翰君 刘卉 +1 位作者 张新 于冰 《中国运动医学杂志》 CAS CSCD 北大核心 2014年第10期981-987,共7页
目的:建立基于肌电信号的关节肌力分布模型来得到运动过程中膝关节的肌肉力。方法:测试9名运动员的急停起跳和变向动作,得到了人体下肢运动学、动力学数据以及膝关节周围7块肌肉的肌电。采用急停起跳动作得到肌肉最佳长度,代入变向动作... 目的:建立基于肌电信号的关节肌力分布模型来得到运动过程中膝关节的肌肉力。方法:测试9名运动员的急停起跳和变向动作,得到了人体下肢运动学、动力学数据以及膝关节周围7块肌肉的肌电。采用急停起跳动作得到肌肉最佳长度,代入变向动作中计算膝关节力矩。结果:在急停起跳动作中模拟的肌肉力矩与逆动力学得到的关节净力矩相似度很高。采用急停起跳得到肌肉最佳长度预测变向动作的肌肉力矩,精度仅轻微下降。结论:本建模方法可以估算活体运动时的肌肉力。 展开更多
关键词 肌电驱动 肌肉力 骨骼肌肉
原文传递
Human skeleton proportions from monocular data
8
作者 PENG En LI Ling 《Journal of Zhejiang University-Science A(Applied Physics & Engineering)》 SCIE EI CAS CSCD 2006年第7期1266-1274,共9页
This paper introduces a novel method for estimating the skeleton proportions of a human figure from monocular data. The proposed system will first automatically extract the key frames and recover the perspective camer... This paper introduces a novel method for estimating the skeleton proportions of a human figure from monocular data. The proposed system will first automatically extract the key frames and recover the perspective camera model from the 2D data. The human skeleton proportions are then estimated from the key frames using the recovered camera model without posture re- construction. The proposed method is tested to be simple, fast and produce satisfactory results for the input data. The human model with estimated proportions can be used in future research involving human body modeling or human motion reconstruction. 展开更多
关键词 MODELING Human figure MONOCULAR
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魏氏二步七法手法对腰椎间盘突出症患者脊柱-骨盆三维影像学参数的影响 被引量:5
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作者 薛彬 刘涛 +5 位作者 奚小冰 李飞跃 孔令军 周鑫 朱清广 房敏 《中医杂志》 CSCD 北大核心 2023年第4期365-369,共5页
目的 观察魏氏二步七法手法对腰椎间盘突出症患者脊柱-骨盆三维影像学参数的影响。方法 72例腰椎间盘突出症患者随机分为干预组和对照组各36例,干预组予魏氏二步七法手法治疗,对照组予常规推拿手法治疗,每周治疗3次,共治疗4周。治疗前... 目的 观察魏氏二步七法手法对腰椎间盘突出症患者脊柱-骨盆三维影像学参数的影响。方法 72例腰椎间盘突出症患者随机分为干预组和对照组各36例,干预组予魏氏二步七法手法治疗,对照组予常规推拿手法治疗,每周治疗3次,共治疗4周。治疗前后进行脊柱-骨盆三维影像学检测,影像学指标包括骨盆侧倾、腰椎前凸角、骨盆入射角、骨盆倾斜角、骶骨倾斜角、矢状面垂直轴,脊柱椎体空间位置指标包括L5轴向旋转、L5矢量位移(x)、L5矢量位移(y)、L4轴向旋转、L4矢量位移(x)、L4矢量位移(y)。于治疗前及治疗2周、4周时进行疼痛视觉模拟评分(VAS)及Oswestry功能障碍指数问卷表(ODI)评分。结果 最终纳入分析干预组35例,对照组34例。与本组治疗前比较,治疗后两组患者骨盆侧倾、矢状面垂直轴均减小,干预组治疗后腰椎前凸角增大(P<0.001);干预组在改善骨盆侧倾、矢状面垂直轴方面优于对照组(P<0.001)。干预组在改善L4和L5轴向旋转、L5矢量位移(x)、L5矢量位移(y)方面亦优于对照组(P<0.05或P<0.01)。与本组治疗前比较,治疗2周、4周时两组患者VAS评分和ODI评分均降低(P<0.001)。治疗4周后干预组VAS评分、ODI评分均低于对照组(P<0.05)。结论 魏氏二步七法手法较常规推拿手法可更好地促进恢复脊柱-骨盆生物力学平衡,这可能也是其在减轻疼痛及功能障碍方面优于常规推拿手法的原因之一。 展开更多
关键词 腰椎间盘突出症 推拿手法 疼痛视觉拟评分 OSWESTRY功能障碍指数 魏氏二步七法 全身骨骼三维成像
原文传递
面向人体动作预测的对称残差网络
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作者 张晋 唐进 尹建芹 《机器人》 EI CSCD 北大核心 2022年第3期291-298,共8页
为了研究不同残差连接方式对人体动作预测卷积神经网络的影响,探讨了在保持网络深度一定的情况下,如何利用残差连接构成一个高效捕捉人体动作特征的预测模型。通过观察人体骨骼关节点排列方式,提出一种适用于人体骨骼关节点预测的对称... 为了研究不同残差连接方式对人体动作预测卷积神经网络的影响,探讨了在保持网络深度一定的情况下,如何利用残差连接构成一个高效捕捉人体动作特征的预测模型。通过观察人体骨骼关节点排列方式,提出一种适用于人体骨骼关节点预测的对称残差连接方法,并基于该方法设计了对称残差块(symmetric residual block,SRB)。所设计的SRB,最后一层卷积核的感受野达到最大,覆盖了人体全部关节信息,采用的对称连接方式高效地利用浅层动态特征,使预测的效果更好、模型使用的参数更少。此外,本文提出一种基于2个SRB和1个解码器的端到端卷积网络——对称残差网络(symmetric residual network,SRNet),取得的预测结果高于基准方法。最后,在TensorFlow框架下利用公开数据集Human3.6M和CMU-Mocap进行了人体动作预测实验。其结果表明,与基准方法相比,本文方法的关节位置平均误差(mean per joint postion error,MPJPE)在各个预测时间点上均有0.2 mm~1 mm的降低,验证了本文提出的SRNet能有效建模人体姿态的全局空间特征。 展开更多
关键词 人体动作预测 对称残差连接 卷积神经网络 骨骼关节点
原文传递
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