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

基本信息

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

项目摘要

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.

Beweglers是世界上最好的，而Mehrkörpersystem，Mehrkörpersystem是世界上最好的，而Skelett und Schwabelmassen和Optimierugs-Symulaugs-Symulations-Syplie der中的冗余Antriebe Sowie。立即，GegensatzZurRückwärtssimulationder the World的开始，MuskelSteerming的开始是世界的完美典范，这是模特儿的一种改进形式，是世界的开始，世界的开始，世界的开始，以及一年中的开始。 Projekts的开头是第一种死亡方法，老年人方法的开头，穆斯林的开头以及模型的开始。 Steuerung des Menschlichen Muskel-Skelett-Skelets在MIT Optierungsverfahren，Durch Die Die dier dievorwärtsdynamiksimutureZur untersuchung von bewegung von bewegungen mit vielenennemit vieleneiligen beteiligten beteilgruppen uskelgruppen Einer Bisher Nicht ErreichtenEffizienzermöglichtWird中的Steuerung Redundanter Muskelgruppen。 DarüberHinauswird eine neue bewegunate和世界上冗余的Muskeln und Damit Zur Zur von von optierierung von optierierungshypshypothesen Entwickelt的多余表现。 Bewegunate和Bewegunate是Optimierungshunting的一种形式。 Bewegunate是Umfang中Optimierungshunting的一种形式，是Vollständigkeit建模，这是一种完整性的形式。主角方法的主角是死亡的最常见方法。主角是第一个死亡的人。

项目成果

期刊论文数量（4）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

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)
影响因子：
0
作者：
Thomas Lens;Katayon Radkhah;O. Stryk
通讯作者：
Thomas Lens;Katayon Radkhah;O. Stryk

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)
影响因子：
0
作者：
J. Wojtusch;O. von Stryk
通讯作者：
O. von 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
影响因子：
0
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
影响因子：
0
作者：
J. Wojtusch;P. Beckerle; O. Christ;K. Wolff
通讯作者：
K. Wolff