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题目：
雅宝题库答案：
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雅宝题库解析：
在军事和民用跳伞中，跳伞着陆损伤尤其是下肢损伤普遍存在，因此对我国军方采用的半蹲式着陆的运动规律研究十分必要。国内外开展了针对于跳伞着陆动作的实验研究，但针对跳伞着陆的仿真研究还非常有限。本文建立了面向我国规定的标准半蹲式着陆动作的逆向动力学分析模型，分析了半蹲式着陆动作的运动特征，着陆速度对半蹲式着陆动作的影响以及半蹲式着陆动作与一般研究的着陆动作的差异。半蹲式着陆动作的逆向动力学仿真模型，是基于丹麦大学开发的人体肌骨模型库(AnyScript Model Repository)，在商用肌骨模型仿真软件AnyBody (version 4.0, AnyBody Technology, Aalborg, Denmark)中建立的。仿真模型由三维运动捕捉系统测量的14个下肢骨性标记点轨迹以及地面反力来驱动。实验志愿者分别进行了0.32m、0.52m和0.72m三种不同高度的半蹲式着陆和一般随机的着陆动作。逆向动力学模型通过仿真，计算得到下肢关节角度随时间的变化、下肢关节作用力以及下肢肌肉的作用力、功率等参数。本文以0.32m平台着陆为例，探讨了半蹲式着陆运动的特征。志愿者受到的竖直方向的最大地面反力较大，约为体重的2.5倍，前后、左右方向的最大地面反力约为体重的0.2-0.4倍。下肢髋、膝、踝关节的最大屈曲角度约为95度、110度和65度。志愿者髋关节内外旋、内外展方向的角度在着陆后100ms内达到峰值，髋、膝、踝关节屈伸方向的角度在着落后约400ms内达到峰值，半蹲式着陆动作在运动学上完成需要约900ms。下肢踝关节在竖直方向的最大作用力比膝、髋关节大，约高达人体体重的20倍，且其达到峰值的时间较晚。不同的肌肉依据其解剖位置、功能承担不同的载荷、分担不同的功率。文章中根据肌肉作用和相关文献报道，展示了下肢主要的10个肌群作用力和功率。本文还通过比较不同着陆速度下半蹲式着陆过程中关节运动、关节作用力以及肌肉作用力等参数，研究了着陆速度对半蹲式着陆动作的影响。着陆速度的越大，志愿者受到的地面反力越大，下肢关节的最大屈曲角度越大，同时到达最大角度的时间越长。下肢关节的最大作用力以及大部分下肢肌肉的最大作用力也随着陆速度的增加而增大。大部分屈肌的作用时间随着陆速度的增加而提前，使大腿屈的肌肉随着陆速度的增加作用时间增长。同时本文还比较了在0.72m平台跳落时，半蹲式着陆和一般着陆动作的差异。两种状态下志愿者受到的竖直方向的地面反力峰值相当，然而一般着陆状态下地面反力维持较高水平的时间较长。两种着陆方式下，下肢关节的角度变化差异较大，尤其是膝、髋关节的最大屈曲角度，半蹲式着陆下两者分别增加约51.1%和70%。两种不同着陆方式下，下肢关节的作用力也有较大的差异，下肢肌肉受力也有很大的不同，从最大肌肉作用力到肌肉的作用时间，都有较大的差异。不同着陆姿势对下肢肌肉的作用策略也较大的作用。 |
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发表于 2022-4-25 21:14:11
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