生物系统的动力分析——发展趋势及研究课题

本文提出一种生物系统动力分析的计算机方法.虽然生物系统包括所有活的生物体,然而具有兴趣的生物系统是人体,因此本文集中在人体模型及其动力分析上.分析的范围包括碰撞(如车祸)及一般运动(如推-拉或坐-站等).这些分析可应用于工作场所设计(人体工程分析),安全分析(受伤机理及预防),效能的增强(运动与训练)以及复原(假肢设计).本文提出可供这些分析的方法.这种方法以建立控制方程的 Kane 方程为基础.(对生物动力学模型的分析,Kane 方程被认为是最理想的.它兼有拉格朗日及牛顿-欧拉方程二者的优点,而无相应的缺点.)所讨论的方法包括使用物体连接数组,欧拉参数及正交余补数组.最后讨论了尚待解决的问题及研究课题.