Modellierung und Simulation menschlicher Bewegungen mittels effizienter Vorwärtsdynamiksimulation

使用高效的正向动力学仿真对人体运动进行建模和仿真

• 批准号: 84579715
• 负责人: Professor Dr. Oskar von Stryk
• 金额: --
• 依托单位: Fachgebiet Simulation, Systemoptimierung und Robotik
• 依托单位国家: 德国
• 项目类别: Research Grants
• 财政年份: 2008
• 资助国家: 德国
• 起止时间: 2007-12-31 至 2013-12-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://gepris.dfg.de/gepris/projekt/84579715?language=en
• 关键词: Modellierung; und; Simulation; menschlicher; Bewegungen

Die Modellierung des zeitveränderlichen, dynamischen Verhaltens des menschlichen Bewegungsapparats führt auf ein hochdimensionales mechanisches Mehrkörpersystem, bestehend aus Teilmodellen für Skelett und Schwabelmassen, Muskeln und Sehnen als redundante Antriebe sowie Optimierungsmodellen zur Simulation der an einer Bewegung beteiligten Muskelgruppen. Im Gegensatz zur Rückwärtssimulation zur Simulation der für eine vorgegebene Bewegung erforderlichen Muskelsteuerungen ist die Vorwärtsdynamiksimulation aufgrund der enorm hohen Komplexität der resultierenden optimalen Steuerungsprobleme bisher nur für vereinfachte Modelle mit einzelnen Gliedmaßen möglich. Ziel des Projekts ist die integrierte Entwicklung neuer Methoden zur effizienten, modularen und objektorientierten, kinetischen Modellierung sowie der Simulation und Steuerung des menschlichen Muskel-Skelett-Apparates mit Optimierungsverfahren, durch die die Vorwärtsdynamiksimulation zur Untersuchung von Bewegungen mit vielen beteiligten Muskelgruppen, die Berücksichtigung allgemeiner Muskelmodelle und allgemeiner Gütekriterien bei der Steuerung redundanter Muskelgruppen in einer bisher nicht erreichten Effizienz ermöglicht wird. Darüber hinaus wird eine neue Optimierungsmethodik zur Schätzung von bei menschlichen Bewegungen implizit verwendeten Gütekriterien zur Steuerung redundanter Muskeln und damit zur Validierung von Optimierungshypothesen entwickelt. Schließlich soll ein weltweit in Umfang, Komplexität und Vollständigkeit der Modell- und Messdaten einmaliger Benchmarkdatensatz für komplexe Laufbewegungen erstellt und veröffentlicht werden. Durch die im Projekt geplanten Methoden können die Voraussetzung für gänzlich neue Perspektiven für Untersuchungen im Bereich der Arbeitswissenschaften, Medizin und Biologie eröffnet werden.

这是一个很好的系统，也是一个很好的解决方案，因此我们需要在一个新的系统中建立一个新的框架和结构，并进行模拟。Im Gegensatz zur RüCKWärts Simulation zur Simulation der für eine vorgegebene Bewegung erforderlichen Muskelsteuerungen ist die VorwärtsDynamikSimulation aufgrund der nowm hohen Komplexität der ResultierenOptimalen Optimalen SteuerungsProbleme e Bisher Nur für viviinfachte Model MIT einzelnen Gliedmaüen Möglich.这是一种新的方法和方法的集成，模块和对象，运动模型模型和模型的仿真和结构-显示的是最优的模型和冗余的模型和冗余的模型。他说：“我的意思是，这是一种新的最优方法。”在Umfang，Komplexit and Vollständigkeit der Modelell-und Messdaten einMaliger Benchmarkdatensatz für komplexe Laufbewegangen erstellt and veröffentlicht in Weltweit，Komplext and Vollständigkeit der Modelell-und Messdaten einMaliger Benchmarkdatensatz für komplexe Laufbewewargen erstellt and veröffentlicht den。这是一种新的前景展望，也是一种新的研究方法和方法。

项目成果

Simulation of dynamics and realistic contact forces for manipulators and legged robots with high joint elasticity

• DOI: 10.1109/icar.2011.6088619
• 发表时间: 2011-06
• 期刊: 2011 15th International Conference on Advanced Robotics (ICAR)
• 作者: Thomas Lens;Katayon Radkhah;O. Stryk

A modular and efficient approach to computational modeling and sensitivity analysis of robot and human motion dynamics

机器人和人体运动动力学计算建模和灵敏度分析的模块化、高效方法

• DOI: 10.1002/pamm.201210034
• 发表时间: 2012
• 期刊: PAMM
• 作者: M. Friedmann;J. Wojtusch;O. von Stryk
• 通讯作者: O. von Stryk

Prosthesis-User-in-the-Loop: A user-specific biomechanical modeling and simulation environment

Prosthesis-User-in-the-Loop：用户特定的生物力学建模和仿真环境

• DOI: 10.1109/embc.2012.6346888
• 发表时间: 2012
• 期刊: 2012 Annual International Conference of the IEEE Engineering in Medicine and Biology Society
• 作者: J. Wojtusch;P. Beckerle; O. Christ;K. Wolff
• 通讯作者: K. Wolff

HuMoD - A versatile and open database for the investigation, modeling and simulation of human motion dynamics on actuation level

HuMoD - 一个多功能、开放的数据库，用于在驱动层面上研究、建模和模拟人体运动动力学

• DOI: 10.1109/humanoids.2015.7363534
• 发表时间: 2015
• 期刊: 2015 IEEE-RAS 15th International Conference on Humanoid Robots (Humanoids)
• 作者: J. Wojtusch;O. von Stryk
• 通讯作者: O. von Stryk