仰臥位側翻是預防長期臥床患者發生壓瘡的有效措施之一,對其進行動力學研究具有重要意義。基于解剖學理論,建立人體的動力學模型并進行平躺姿態、屈單膝姿態和側抬單側上下肢姿態三種常見仰臥位側翻姿態的動力學仿真,得到三種姿態下側翻時以胸部力、腰部力和大腿力為代表的驅動力的變化情況。為驗證仿真的有效性,進行人體仰臥位側翻的肌電力測量實驗,得到與仿真胸部、腰部和大腿位置接近的胸大肌、腹外斜肌和大腿肌的肌電測量值。實驗結果顯示實驗數據和仿真數據在范圍和變化趨勢方面一致。面向仰臥位側翻的動力學仿真及實驗研究結果,綜合評價了三種姿態下的仰臥位側翻運動中各個肌肉力的變化,對于人體側翻運動機制的研究具有重要的意義。
機器人骨折復位通常是固定骨折近端,機器人帶動骨折遠端按照規劃的復位路徑向近端運動。為提高復位手術的精準性和安全性,有必要了解復位中肌肉力和復位力的變化規律。本文基于骨骼肌組織的肌肉力分析骨折復位力,由 Haeufle 四元素骨骼肌模型,綜合考慮下肢羽狀肌的羽狀角對肌肉力特性的影響,提出一種股骨骨骼肌肉模型 PA-MTM,對比分析不同肌肉模型的骨骼肌的肌肉力。對比仿真分析兩種復位路徑下的肌肉力及復位力變化情況。結果表明,羽狀角越大對肌肉力的影響越大;股骨骨折復位,軸向牽引力最大且股二頭肌短頭起主要作用,軸向牽引力最大值為 472.18 N,復位合力最大值為 497.28 N,驗證了新型骨骼肌肉模型的合理性。