Разработка методов расчета энергозатрат человека при ходьбе в обуви и амортизирующего низа обуви

• Автор: Москвин, Олег Ярославич
• Шифр специальности: 05.19.06
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2000
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 216 с. : ил.

1.1 .Закономерности и особенности локомоций человека

1.2. Структурные и механические модели движущегося человека и математическое описание движения.

1.3. Анализ энергозатрат при ходьбе в обуви

1.4. Методы определения энергозатрат при ходьбе человека.

1.5. Цель и задачи исследования

2. Динамика взаимодействия системы человекопора при ходьбе

2.1 Математическое моделирование процесса ходьбы.

2.1.1 Выбор модели.

2.1.2. Математическая модель движения ОЦМ человека.

2.1.3. Математическая модель работы голеностопного сустава.

2.2. Постановка эксперимента.

2.2.1. Выбор оборудования
2.2.2. Методика проведения эксперимента
2.2.3. Методика обработки экспериментальных данных по результатам испытаний на стенде ЕМЕО.
2.3. Экспериментальное исследование энергозатрат при ходьбе.
2.3.1. Отработка методики исследований и выбор типовых режимов ходьбы
2.3.2. Анализ подограммы и характер изменения опорной реакции
2.3.3. Экспериментальное определение работы на перемещение общего центра масс.
2.3.4. Экспериментальное определение работы голеностопного сустава
3. Динамика взаимодействия системы человекобувьопора в фазе заднего
толчка
3.1. Влияние режимов ходьбы на систему человекопора8
3.2. Динамическое взаимодействие системы человекобувьопора.
3.3. Взаимодействие системы человекобувьопора в фазе заднего толчка
4. Динамика взаимодействия системы человекобувьопора в фазе переднего толчка.
4.1. Функциональное, морфологическое и информационное описания процесса взаимодействия человека с опорой
4.2. Определение системообразующих элементов модели
4.2.1. Моделирование массы человека
4.2.2. Определение упругих системообразующих элементов модели
4.2.3. Определение демпфирующих характеристик системообразующих элементов динамической модели
4.2.4. Совокупные упруговязкие характеристики триады стопаобувьопора
4.2.5. Кинематические параметры движения человека
4.3 Разработка типовых динамических моделей взаимодействия человека
с опорой в период переднего толчка и их математическое описание
4.4 Решение математической модели и анализ результатов.
4.5 Анализ работы триады стопакаблукопора в период
переднего толчка.
Выводы и рекомендации
Литература


При опоре стопы на платформу возникает либо одна, либо две реакции опоры Д1 и Я2 в задней и передней части стопы. Зная расстояния между опорами и величины усилий Р можно определить величину суммарной реакции опоры стопы Я и точку ее приложения решая уравнение сил и моментов, действующих на платформу. Этот косвенный метод определения точки приложения опорной реакции трудоемкий и вызывает значительный разброс результатов. Поэтому различные исследователи принимали допущение, что точка приложения суммарной реакции равномерно перемещается вдоль следа стопы. В работе 7 была определена такая скорость 0,1 мс при 0 шагмин и средней скорости перемещения человека У0 1,5 мс. В ЦНИИПП для решения задачи оценки энергозатрат при ходьбе в норме и на протезах разработана специальная методика с перечнем оборудования и методов определения различных параметров ходьбы 8, которая включает и определение работы мышц методом электромиографии. Значительный интерес представляют новые стенды ЕМЕЮ и РАКОТЕС8. XV. Они значительно расширяют объем получаемой информации, и расширяют возможности исследований. Конечным результатом исследования локомоций человека обычно, как и в данном случае, является определение энергозатрат при ходьбе, например, как один из критериев оценки качества обуви. Анализ возможных энергозатрат дает возможность выделить основные элементы потребления энергии. Перемещение ОЦМ в пространстве в трех взаимоперпендикулярных направлениях. Как отмечалось в работе 4, колебания ОЦМ по вертикали являются наиболее существенными, .