人类行走步态周期阶段划分的矢状面质心角动量法

简介：
本文提出了一种基于矢状面质心角动量变化的人类行走步态周期新划分方法，为步态分析提供了新颖视角和量化工具。 研究人类步行机理是开发双足机器人的关键环节。在行走过程中，外力矩对稳定性有重大影响，并且步态与外部力量之间的相互作用是理解人体步行机制的核心问题之一。尽管质心角动量能够体现身体所受的外力变化情况，但其随不同步态阶段的变化规律各不相同。 本研究以自然行走为对象，通过精确采集人在行走过程中的实时运动数据和质心角动量信息，并结合人行过程中受到的外部力量与质心角动量的关系角度进行力学分析。根据足部接触地面的方式及矢状面内质心角动量的变化规律得出结论：步态特征点与角动量变化的关键时间点高度一致，从而可以实现基于矢状面质心角动量的人类行走周期的精确划分。 这项研究成果不仅有助于深入理解人类步行机理，还能为康复医学和双足机器人的设计提供指导。