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生物力学Biomechanics

生物力学

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生物力学仿真就是应用力学原理和方法并结合技术,实现对生物体中的力学原理进行虚拟分析与仿真研究。利用技术研究和表现生物力学,不但可以提高运动物体的真实感,满足运动生物力学专家的计算要求,还可以大大节约研发成本,降低数据分析难度,提高研发效率。这一技术现已广泛应用于外科医学、运动医学、康复医学、人体工学、创伤与防护学等领域。

◆人体模拟
遵循人体关节运动的骨架结构和肌肉组织,在计算机中生成具有物理属性的人体。可通过计算机实现对该数字人体的参数化改造,从而开展骨肌系统外科学与运动医学、植入物设计、体育运动与艺术力学、人体工程学、航空航天、虚拟士兵等领域的科学研究。

◆力学可视化
人体中各个骨骼、关节及肌肉都有一个特定的长度及自由度,而数字人体中的任何一个数据的变化都会对若干相关部件产生影响。结合数据可视化技术,以一种更形象、更直观的方式展现人体各关节的数据结构及相对运动关系,研究者可据此轻松读懂繁琐数据,从而实现力学相互作用关系研究的便捷化、可视化。

◆运动设计模拟
通过对人体骨骼及人体关节之间相互作用关系的分析,结合人机工程学原理,利用计算机技术计算和分析数据,依据计算结果为运动员、战士、病人等群体制定灵活科学的运动方案,合理指导各种训练活动。此外,还可以据此分析出相关疾病(如颈椎病、骨折、腰肌劳损等)产生的原因及有效的康复方法,设计出更为科学、有效的运动保健器材。

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