人体运动生物力学测量、分析和模拟运动生物力学是关系人们运动健康、运动技术和运动康复的重要学科。因其发展制约于测量、分析和模拟技术,在探讨人类运动功能、运动技术和运动康复深层次机理的工作上至今仍差强人意。本课题组从微型传感器高精度运动捕获、表面肌电的阵列获取和解析、神经-肌肉-骨骼运动系统模型和模拟方面入手,寻求运动生物力学测量、分析和模拟理论和方法上的突破,使运动生物力学的研究深度深入到肌肉肌腱单元,研究范围扩展到运动控制和肌肉协同,研究手段从定性和宏观进步到定量数字模拟。并将研究成果应用于中风病人的运动康复和运动员运动技术分析之中,以求对运动缺失和运动效率的机理探讨和数字化描述,达到数字康复和数字体育的水平。
运动生物力学项目核心课题:
1)一个完善的神经-肌肉-骨骼运动系统是人体运动生物力学研究的基础,也是进行运动生物力学研究的平台。建立一个完善的上肢神经-肌肉-骨骼运动系统模型和正反向动态过程模拟系统,使其符合生理学和解剖学的运动生物力学模型结构,并在模型参数校准和个性化方法上取得突破。
2)微型传感器运动捕获和高精度运动学参数获取。降低各传感器单元的漂移,提高运动参数的估计精度。
3)阵列表面肌电信号的获取和解析。对阵列电极结构展开研究,分离来自不同肌肉肌腱单元表面肌电信号,获得肌肉肌腱单元的位置、运动单元募集数、激励水平等信息。