航天员舱外活动生物力学仿真及验证
本文选题：航天员 切入点：舱外活动 出处：《医用生物力学》2012年04期 论文类型：期刊论文
【摘要】：目的目前航天员舱外活动所建的航天员生物力学模型缺乏人体解剖信息,且未见合理的验证方法;本文旨在给出相应解决方法,为航天员舱外活动仿真的进一步应用提供依据。方法选取典型舱外活动实例,建立带有肌肉作用力的航天员上肢反向运动学、动力学模型并进行仿真计算;利用运动学结果驱动OpenGL软件生成动画,实现运动学验证,进而辅以实物模型完成模型的动力学验证。结果运动学验证表明计算结果的正确性,动力学验证及仿真所得两块肌肉力结果的平均相对误差分别为14.54%和0.91%。结论本文建立了合理的航天员上肢模型,并进行了仿真计算;该仿真结果可信,提出的验证方法可行,为航天员舱外活动的生物力学仿真及验证提供支持。
[Abstract]:Objective at present, the astronaut biomechanical model established by the extravehicular activities of astronauts lacks human anatomical information and does not have a reasonable verification method. Methods A typical extravehicular activity example was selected and the inverse kinematics and dynamics model of the upper limb with muscle force was established and simulated. The kinematics result is used to drive the OpenGL software to generate animation, to realize kinematics verification, and then to complete the dynamic verification of the model with the physical model. The result of kinematics verification shows that the calculation result is correct. The average relative errors of the results of dynamics verification and simulation are 14.54% and 0.91.Conclusion the reasonable upper limb model of astronauts is established in this paper and the simulation calculation is carried out. The simulation results are credible and the proposed verification method is feasible. It provides support for biomechanical simulation and verification of astronauts' extravehicular activities.
【作者单位】： 北京航空航天大学生物与医学工程学院;北京联合大学机电学院工业工程与物流系;
【基金】：国家自然科学基金资助项目(51175021)
【分类号】：R85;V527
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，本文编号：1610730
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