基于逆向动力学的点射过程人枪动态响应研究

为研究人体对典型步枪点射冲击的响应和受力特性,建立了一种典型步枪人枪骨骼肌肉模型,采用三维运动捕捉系统获取的人枪运动作为模型驱动,进行了逆向动力学求解,获得了点射过程中人体运动和动力学响应数据,揭示了点射过程中冲击在人体中的传递与变化规律。计算结果表明:整个射击过程中,关节所受冲击力为右肩大于左肩、右肘大于左肘和左腕大于右腕,脊柱各关节在前后方向上受力差异不大;按步枪射击过程后坐—复进作用循环分段,后坐过程中,关节前后方向所受冲击作用力大于左右方向,关节力矩主要为外力矩;复进过程中,关节左右方向所受冲击作用大于前后方向,左右肘以屈伸肌肉力矩来响应;并进一步给出了点射过程中人体关键部位运动与受力量值及定量变化规律。