不同路况对人体下肢肌肉特征参数的影响

刘 琪，苏子懿，张峻霞

(天津市轻工与食品工程机械装备集成设计与在线监控重点实验室，天津科技大学机械工程学院，天津 300222)

动作辅助系统是康复辅助设备的核心模块，其智能化水平的提高能够明显改善老年人等有行走功能障碍群体的康复训练效果.其中，有效地获取人体在不同运动模式下的步态信息并将其应用在智能动作辅助系统、控制系统的设计上是辅助设备智能化水平提高的重要一环.

路况是影响步态的重要因素[1].楼梯是日常生活中常见的行走地形，在楼梯行走时，有受重伤的高风险性[2-4].楼梯行走要求行走者身体的质心(COM)必须在垂直和水平方向上移动，并与下肢关节运动、肌肉力量和心血管系统相协调[4].因此，楼梯行走被认为是最具挑战性的步态任务[5].除楼梯行走外，在建筑和自然环境中也常会遇到倾斜表面，在斜坡行走时消耗的体能也比平地行走时大[6].人体在斜坡行走时，特别是在坡度较大的斜坡行走时，其行走姿势的生物力学要求较平地行走时发生了改变，要求下肢肌肉，例如臀部肌腱、上斜肌和股直肌以及股外肌有更强的活动能力.

国内外已有对于路况与人体特征参数相关性的研究，Bovi等[7]定性分析了人体脚趾行走、脚跟行走和上楼梯和下楼梯时的下肢运动学特性，动力学特性以及肌肉活性，但其仅研究针对不同行走任务的表面肌电信号(EMG)包络解剖图.黄立男等[8]和金德闻等[9]通过提取人体……