基于运动生物力学的护膝设计评价

发布时间：2021-07-22 17:19

　　目的旨在探究穿戴三种典型护膝导致的青年人和老年人下肢运动生物力学的变化,为膝关节护具设计提供相关建议。方法利用VICON三维运动捕捉系统、ATMI三维测力台、Pedar-X足底压力测试系统等设备对运动学、动力学和足底压力参数进行采集,根据青年组和老年组实验数据所显示出来的变化趋势总结出三种护膝对不同年龄段人群的影响。结果护膝B和护膝C对两组受试者造成的影响比护膝A更为显著,两组受试者穿戴护膝后膝关节屈曲方向负荷均增大,老年组踝关节和足弓负荷增大,其肢体稳定性也受到影响。结论三种典型护膝对不同年龄段人群造成了不同的影响,护膝设计应当参照所对应的生物力学变化,考虑人群、左右肢差异等因素,综合分析其对膝关节组织和肌肉组织的影响,以提高人机耦合性。 

【文章来源】：包装工程. 2020,41(24)北大核心

【文章页数】：7 页

【部分图文】：

三种护膝产品

由图3可知，两组受试者穿戴护膝B时左足在X方向上和右足Y轴方向上的关节活动范围有显著的减小趋势，护膝A对两组受试者关节活动范围的影响较小。老年组穿戴护膝B和护膝C时右足屈曲方向上和左足内旋方向上关节活动范围有轻微增大的趋势。图3 穿戴护膝跑步过程中膝关节活动范围

图2 穿戴护膝跑步过程中时空步态参数护膝作为一种与人体膝关节直接耦合的穿戴式产品，其作用的发挥与护膝与膝关节的接触面积和相互作用力直接相关。护膝B由于采用较为硬挺的面料和魔术贴的固定方式，因此弹性较小，对膝关节的绑缚固定效果较强，对关节活动范围影响较大，护膝C次之，护膝A最小。前人研究指出，护膝可以通过减少膝关节的多余活动量的方式保护膝关节[15]，屈曲角度增大可以降低膝关节损伤的可能性，但相关研究也表明肢体会通过其他方式对关节角度进行补偿[16]。

【参考文献】：
期刊论文
[1]跑步运动中护膝压迫对女子膝关节角度影响[J]. 阎玉秀,高智英,金子敏,赵佳雯,陶建伟.  丝绸. 2018(08)
[2]基于三维运动捕捉的篮球护膝防护性能研究[J]. 刘青青,阎玉秀.  现代纺织技术. 2019(02)
[3]行走和慢跑状态下护膝的防护效果[J]. 姚瑞祥,王燕珍.  纺织学报. 2015(06)
[4]老年人步行时足底压力及步态特征的增龄性变化[J]. 梁玉,霍洪峰,杨静怡,王玮.  中国老年学杂志. 2013(13)

博士论文
[1]慢跑下肢技术动作的生物力学研究[D]. 胡宗祥.北京体育大学 2008

硕士论文
[1]姿势跑法跑步技术诊断与分析在中长跑技术教学中的应用性研究[D]. 李波.哈尔滨体育学院 2019
[2]抗冲击无缝针织物性能研究与防护运动服开发[D]. 何玲.浙江理工大学 2015



本文编号：3297566