天天看點

Joint reactions analysis簡介

JointReaction anaiysia是用于計算關節處的合力和力矩。具體而言,它計算模型在對應的運動形式下、在所有載荷(外載荷、内部肌肉制動器等)作用下、在相連區段之間傳遞的關節力和力矩,為一個合力,也包括所有未模組化的關節結構(例如軟骨接觸和任何省略的韌帶)的貢獻,這些關節結構共同作用産生所需的關節運動學。

  • 輸入:

Joint,body,frame:這些在模型中進行定義。從關節命名可推測一二,如ground_pelvis可以推測body為pelvis,frame為ground。有些命名為knee_r則無法推知了。

force_file:目前還未接觸過呢,待進一步探索

  • 輸出:

name(例如3DGaitModel2392_JointReaction)_ReactionLoads.sto檔案,time清單示時間步,< joint name >on<body>in<frame>_<component>分别表示每個關節處的三個力和力矩分量。

比如說:

在胫骨上發生,在地面架構中表達,膝關節力矩的y分量表示為“knee_on_tibia_in_ground_MY”

Joint reactions analysis簡介
  • 使用小技巧:
  1. 如果JointReaction無法識别指定的joint、body或frame名稱,它将預設報告作用于關節的子體,在地面參考系中表達的所有關節上的載荷
  2. Joint Reactions analysis對輸入檔案的一緻性要求很高,隻要輸入檔案中的任何一個與對應的模型運動不比對,則加速度和力的系統将不一緻,将計算出錯誤的關節載荷。
  3. 特殊類型的力:某些類型的force和actuator,如SpringGeneralizedForce,CoordinateLimitForce和CoordinateActuator,與特定的自由度相關聯,并被視為關節結構的一部分。這些元件的任何貢獻都将被視為JointReaction中的合力而非body force。比如說考慮步态模型的髋關節上的儲備緻動器。如果将該儲備緻動器定義為CoordinateActuator,則其貢獻被視為由關節提供的殘餘力,是以将被添加到臀部的合成負載。然而,如果将臀部儲備定義為TorqueActuator,則其扭矩将被視為關節外部的馬達并且附接在骨盆和股骨之間。是以,其扭矩不會加到報告的髋部合成負荷上。
  • Joint Reactions 與 Inverse Dynamics的差別:

Inverse Dynamics隻考慮模型運動和外力作用下的關節淨力

Joint Reactions analysis綜合考慮模型運動、外力和内力(肌肉、驅動器等)作用下的合力

此處力均為廣義力,包括力和力矩。

繼續閱讀