步态滑跌过程中人体下肢关节运动的力学效应研究

本文通过建立步态模型并结合试验验证,研究在水平步道行走受扰发生滑移后,滑动腿足跟接触步道时刻至非滑动腿足跟接触步道时刻内人体下肢髋关节、膝关节和踝关节运动的力学效应。本文募集10名健康青年男性受试者进行试验,采集分析了在油面步道环境行走时发生滑移后自主恢复平衡和滑倒两种情况下的人体下肢关节角度和关节力矩变化规律。综合步态模型和步态试验,对人体发生滑跌过程中下肢关节力矩和关节角度变化趋势和机理作了详细的研究和分析。本文的研究成果为人体避免滑跌损伤和下肢助行装置及康复辅具的开发设计提供了科学的理论支撑。

基于足-地接触力的滑跌概率预测模型研究

针对传统的滑跌判定条件预测行走滑跌概率不准确的问题，进行了滑跌实验，建立了新的滑跌概率预测模型。为了建立新的滑跌判定条件，提出了利用摩擦系数（UC—DF）这一概念；通过止滑性能实验测得了几种常见鞋底材质、地面材质及污染介质组合下的可得摩擦系数（ACOF），通过滑跌实验中测得的足-地接触力，计算出了相应的必要摩擦系数（RCOF）以及UCOF。修正了传统的滑跌判定条件，最终建立了包含滑动和滑倒两种情况的滑跌概率预测模型。试验分析结果表明：与现有的滑跌预测模型相比，此模型提高了对滑跌概率预测的准确度。

人体步态滑跌过程中的下肢表面肌电特性研究

通过分析在意外滑移恢复和跌倒两种情况下人体髋、膝、踝3个关节不同肌肉群肌电信号的反应差异,研究髋、膝和踝3个关节运动对滑后恢复平衡的作用。试验招募10名年轻的健康受试者,要求其沿着指定的直线步道行走,并使其在行走过程中发生意外滑移。通过分析所测得的肌电信号,得出不同肌肉群的肌肉激活延迟时间、肌电信号峰值、到达峰值时间、协同收缩率等参数。研究结果显示,恢复平衡和跌倒之间肌肉激活延迟时间并没有显著性差异(P>0.05),而股内侧肌的肌电峰值分别为70.2±9.8和89.0±12.7,有显著性差异(P<0.05),胫骨前肌和半腱肌的距峰时间有显著性差异,P值分别为0.038、0.030(P<0.05),股二头肌距峰时间无显著性差异(P=0.062>0.05)。上述结果表明,在人体发生意外滑移后,对重新恢复人体平衡起作用的下肢关节肌肉激活时刻差别不大,但针对不同的关节运动,其肌肉伸缩程度以及肌肉做功不尽相同。根据肌肉所属关节及实验数据可知:增大踝关节背屈运动、膝关节屈曲运动和髋关节的伸展运动,对滑移后的平衡恢复作用显著。研究结果可以更好地揭示人体步态滑跌行为的内在机理,为各工作场所建立防滑策略提供有效的准则。

公共空间滑跌安全预警研究

目的对环境刺激的有效性进行分析。方法以人的心理与肢体反应的有效联系为基础,通过人类心理方面的有效反应进行分类研究。结果得出滑跌提示有效性会同时受到群体识别习惯与外界干扰程度2个方面的影响。结论通过对预警心理最佳目标性时间的判定,可以得出一个基本提示距离,通过预警对心理的调节,从而减小滑跌的几率。

基于最大摩擦因数的下肢肌无力者滑跌步态特性分析

针对老年人行走过程滑跌现象的频繁发生,提出了利用改进的所需最大摩擦因数及COM(center of mass)波动值来分析滑跌过程的方法.该方法以基于Kane方程的仿生下肢行走动力学模型为基础,能够实现行走过程动力学参数值的快速检测,能对行走过程的任一瞬时平衡状态进行分析,并据此判断和验证滑动和跌倒过程的临界值,建立了老年人滑跌步态的理论基础.通过肌力正常与肌无力老年人的行走步态实验数据比较,下肢肌力不足的老年人,因其神经肌肉控制力下降,步态姿势趋于不稳定,发生滑倒的概率更高.步态分析实验数据表明,该方法能够对滑跌过程进行准确描述.

基于COM平衡恢复响应的人体滑跌步态分析

针对人体行走过程的滑跌现象,提出了利用基于质心位置(COM)恢复响应来分析滑跌过程的方法。该方法以基于Kane方程的下肢行走动力学模型为基础,能够实现行走过程中每个步态周期动力学参数的快速检测,能对滑跌过程的任一瞬时平衡状态进行分析,并据此绘制滑动和跌倒过程的COM特性曲线,利用此曲线对滑跌步态原因、阶段及进程进行判断。当COM在基础支撑(BOS)区域投影点与其压力中心距离大于0.012～0.015m,则人体步态处于发生滑跌的阀值域;COM速度响应曲线域在0.9～2.1m/s之间时,步态处于稳定期。不同年龄段的两组步态滑跌实验数据表明,该方法能够利用基于COM恢复响应特性曲线对滑跌过程进行预测和干预。

脚部运动 可助睡眠

“神经衰弱”、“失眠早醒”诸症,是知识分子常见病。最恼人的是凌晨一两点钟醒来,“长宵难耐五更寒”,辗转反侧,痛苦之极。现介绍一种简便易行的脚部运动,可助睡眠。 每晚临睡前半小时,手扶床架,或椅背、窗台,先轻揉脚尖。

铝电解电容器用高压阳极箔耐压值检测的影响研究

从铝电解电容器用高压阳极箔(后文简称阳极箔)的检测电流、检测液温度、浓度和电压滑跌时间四个方面分析对阳极箔耐压值检测结果的影响,并得出以下结论:1)检测电流越大,测得的阳极箔耐压值越大;2)检测液温度越高,测得的阳极箔耐压值越小;3)检测液浓度越高,测得的阳极箔耐压值越小;4)检测时间只有超过电压滑跌时间时,才能测出阳极箔耐压值的最小值,才可以更好的判断阳极箔品质;5)提高检测电流和检测液温度可以减小电压滑跌时间,提高阳极箔耐压值最小值的检出效率。

湿滑环境下第一跖趾关节弯曲对人体行走步态稳定性的影响

第一跖趾关节弯曲在足部运动中的作用重大,但已有的研究主要侧重其活动范围与相关足部疾病的临床治疗。为探究第一跖趾关节弯曲对人行走步态稳定性的影响,研究者招募了6名健康男性青年进行第一跖趾关节约束(FMJC)和赤足(BF)的平地行走试验。采集并分析了时空参数、下肢关节角度、足-地接触力(GRF)和利用摩擦系数(UCOF)。结果表明,第一跖趾关节约束后髋、膝关节会产生相应的补偿运动,从而使约束前后步态无明显改变,但滑跌概率显著增大。

意外滑动过程中人体下肢关节与肌群的自主平衡调节作用研究

针对受扰条件下的步态失稳现象,国内外学者已做了一定的研究工作,但有关失稳过程中自主平衡行为与表面肌电信号及步态参数之间的表征关系却鲜有涉及。本文将步态分析与肌电信号分析相结合,研究在水平步道行走时,足跟着地后发生意外滑动的情况下,人体下肢关节和肌群的自主平衡调节机制。本文募集10位健康受试者,统一着鞋,采集分析了在干燥步道和油面步道两种不同行走条件下的下肢关节力矩、关节角度和主要参与肌群表面肌电信号等参数的变化规律。研究表明:发生意外滑动时人体通过增大踝关节背屈力矩、髋关节和膝关节伸直力矩与膝关节伸直角度,并及时调整相关肌肉激活延迟时间(依次激活胫骨前肌→股直肌→腓肠肌→股二头肌)来调节身体重心位置以维持平衡、避免滑倒。本文的研究结果可为防止滑跌损伤、康复训练以及下肢助行装置的研发等领域开拓新的思路并提供一定参考价值。

弯道行走地面支反力与利用摩擦系数的研究

通过地面支反力(GRF)求得的利用摩擦系数(UCOF)是预测行走滑跌可能性的一个有效方法。为了研究不同转弯策略下的利用摩擦系数,进而预测其滑跌可能性,本研究选取了10名健康男性青年进行直道行走与两种转弯策略(外侧脚转弯与内侧脚转弯)下的60°、90°转弯行走试验,使用ATMI测力台采集地面支反力数据,进而求出各行走条件下的利用摩擦系数。结果表明,各行走条件下的足-地间内外剪切力差异较大;弯道行走的滑跌可能性显著大于直道行走。对于内侧脚转弯,转弯角度对利用摩擦系数峰值没有显著影响。对于外侧脚转弯,推进力随转弯角度的增大而减小,这使得60°转弯时的利用摩擦系数峰值相较于90°转弯明显增大。这表明,弯道角度对内侧脚转弯时的滑跌概率影响较小,而对外侧脚转弯影响较大,角度越大滑跌概率越小。

溪钓糍粑鱼

在贵州黔西南州的龙头大山上(海拔1966.8米),于海拔1300～1700米原始森林深谷溪水中栖息着一种鱼,名叫糍粑鱼,是当地群众根据该鱼的颜色和体态命名的,又称岩爬子。苗语称“尼业力”,意译为爬石鱼。鱼的身体前部扁平,后部稍侧扁。身长10～21厘米,头宽1～4厘米。