仪器仪表学报

作者：钱宇阳，杨开明，朱 煜

单位：钱宇阳,1.清华大学精密超精密制造装备及控制北京市重点实验室,,杨开明,1.清华大学精密超精密制造装备及控制北京市重点实验室,,朱 煜,1.清华大学精密超精密制造装备及控制北京市重点实验室,

关键词：人体跳跃落地模型;稳定性分析;自适应跑步机;控制策略

自适应跑步机是虚拟现实环境中用于人机交互的重要设备,为了丰富其应用场景,针对跳跃运动模式下的交互控制技术展开研究。针对人体跳跃落地稳定性分析问题,综合考虑下肢骨骼及关节肌肉的联合作用,提出一种变刚度弹簧倒立摆模型,实验结果显示所提模型能够有效实现质心运动过程建模及跳跃稳定域分析,稳定性判断准确率为93.0%。在此基础上,为了提升交互过程中的人体落地稳定性,提出自适应跑步机跳跃交互控制策略,仿真和实验结果表明,所提方法能够有效提升人体落地稳定性。同时,所提方法能够有效降低下肢关节扭矩,膝关节峰值扭矩由230N/m降低到210.7N/m,踝关节峰值扭矩由143.6N/m降低到131N/m,可期减小人体跳跃落地过程中的运动损伤风险。

来源：2023年第1期

《仪器仪表学报》期刊编辑部

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