首页 期刊 航天医学与医学工程 基于JACK的驾驶姿势的下肢关节受力及舒适度分析 【正文】

基于JACK的驾驶姿势的下肢关节受力及舒适度分析

作者:尹清松; 廖前芳; 周前祥; 解芳; 柳忠起 北京航空航天大学生物与医学工程学院、生物力学与力生物学教育部重点实验室; 北京100191; 中国航天员科研训练中心; 北京100094; 中国北方车辆研究所; 北京100072
数字人模型   下肢关节力矩   舒适度   驾驶姿势   jack  

摘要:目的研究驾驶姿势下外力施加给人体下肢时,关节角度及外力大小对关节力矩大小的影响特征;根据力矩计算单关节舒适度并验证。方法采集人体测量参数,在Jack中建立了10名志愿者对应的个性化数字人模型。模拟人的驾驶姿势,计算下肢各关节处的力矩大小。结果Jack计算出关节力矩与角度和外力的相关性明显,变化趋势与实测结果一致。舒适度评价方法反映出真实关节感受。结论各关节力矩与踝关节角度呈负相关,与外力呈正相关;驾驶员的膝关节角度取108°到113°度为宜;对于髋关节和踝关节力矩,外力的影响最大;对于膝关节力矩,膝关节角度的影响最大;关节力矩受踝关节角度的影响最小,与之负相关;基于力矩的舒适度概念定量地反映出关节舒适感,可以为驾驶环境设计提供参考。

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