李昊
- 作品数：7 被引量：20H指数：3
- 供职机构：中国航天员科研训练中心更多>>
- 发文基金：国家重点基础研究发展计划中国航天医学工程预先研究项目载人航天领域预先研究项更多>>
- 相关领域：医药卫生航空宇航科学技术更多>>
- 面向出舱活动的典型功能操作肌肉激活预测
- 2015年
- 面向出舱活动中航天员肌肉状态和体力负荷的风险评估,为了实现航天员肌肉激活的预测,开展了着常服和舱外服两种工况下不同操作位置的推、拉、提、压共8组典型功能操作实验,测试航天员最大施力能力的同时采集了肱二头肌长头、肱三头肌外侧头和三角肌前束的肌电信号。提出基于人-舱外服耦合运动生物力学模型预测着舱外服人体的肌肉激活,并预测了两种工况下8组典型功能操作的肌肉激活。通过预测结果和积分肌电值的相关性分析,验证了模型预测的有效性,为研究人-舱外服真实交互方式提供了新的方法学思路,对肌肉激活的预测为出舱活动任务规划提供了生理学依据。
- 王晓东王政李昊李凡刘志臻王春慧
- 关键词：出舱活动工效学
- 舱外航天服关节阻力矩测量与建模方法研究被引量：9
- 2015年
- 目的探索更为精准的舱外航天服关节阻力矩测量和建模方法,为人-服交互运动生物力学仿真建立舱外航天服力学约束。方法分析国内外现有的关节阻力矩测量技术利弊,提出了自驱动式等速测量舱外航天服关节阻力矩的方法,并应用于服装内部有人和无人工况;采用NNOPM(RBF神经网络优化的Preisach迟滞模型)预测阻力矩随运动轨迹的变化,并与测量结果对比验证。结果内部无人和有人工况下的舱外航天服肘关节的阻力矩差异较大,肩关节的阻力矩差异较小。模型预测结果与实验测量结果一致。结论自驱动式等速测量方法和NNOPM能有效用于舱外航天服关节阻力矩的测量和建模。
- 王晓东王政李昊王春慧
- 关键词：舱外航天服
- 基于生物力学的舱外服对人体上肢施力能力影响预测被引量：1
- 2015年
- 目的探索生物力学建模方法在人-舱外服作业系统工效分析中的应用,量化舱外服对人体上肢施力能力的影响。方法通过开展着常服和着舱外服两种工况下的最大施力能力实验,采集了9名受试者在8种出舱活动典型功能操作中的最大力,进而采集了9名受试者的肩关节前屈/后伸/内收/外展和肘关节弯曲/伸展的等长最大自主收缩力矩作为单关节力量限制;根据人体运动生物力学模型和人-舱外服耦合运动生物力学模型预测两种工况下,不同功能操作的肩关节力矩和肘关节力矩随手部操作力的变化规律,进而根据每个受试者的单关节力量限制预测两种工况下的功能操作最大力;对比预测力量和实测力量,验证模型预测结果的正确性。结果两种工况下预测力量和实测力量果具有很高的一致性,模型预测的着舱外服人体不同位置施力能力下降规律与实际测量一致,但预测的下降率小于实测下降率。结论本研究建立的人-舱外服生物力学建模方法和基于单关节力量限制的施力能力预测原理,能在一定程度上预测不同操作位置舱外服对人体上肢施力能力的影响,拓展了人-舱外服作业系统工效分析方法。
- 王晓东王政李昊严曲王春慧
- 关键词：舱外航天服工效学
- 航天员舱外作业动力学建模与仿真方法研究被引量：6
- 2012年
- 航天员舱外作业是建造和维护空间站等载人航天任务的重要基础,计算机仿真支持下的动力学研究则是航天员舱外作业能力分析的关键。从航天员舱外太空作业的物理背景入手,讨论其研究难点,在深入分析现有研究的基础上,提出一套支持航天员舱外作业动力学建模与仿真的方法,并通过一个航天员搬运载荷的例子验证了其可行性。
- 李昊李东旭陈善广
- 关键词：动力学
- 人服系统上肢交互生物力学仿真模型被引量：3
- 2015年
- 目的通过建立人-舱外服上肢交互生物力学仿真模型计算穿着舱外服后航天员上肢关节力矩和肌肉力,满足出舱活动风险评估的需求。方法分别建立舱外服手臂的刚体运动学模型和关节阻尼力矩迟滞模型以描述舱外服关节的运动和力学特性。通过对舱外航天服肘部和人体肘部位置进行约束实现人体和舱外服手臂之间的运动学耦合,利用虚拟反作用力元实现两者之间的动力学耦合,在反向运动生物力学架构下建立一体化仿真模型。利用该模型对宇航员穿着加压、未加压舱外服和不穿着舱外服3种工况下肘弯曲/伸展进行仿真案例分析。结果3种工况下肱二头肌的预测肌肉激活和积分肌电的相关性分别为0.86、0.71、0.65,肱三头肌对应的相关性分别为0.75、0.61、0.60,采用预测肌肉激活和积分肌电的一致性定性验证了模型的正确性,利用舱外服肘关节阻尼力矩与人体肘关节肌肉承受力矩之间的一致性验证了模型的合理性。结论该人服系统上肢交互生物力学仿真模型能有效计算航天员穿着舱外服后的上肢关节力矩和肌肉力,且仿真结果和实验表明,加压后舱外服关节阻尼力矩造成较大的人体关节力矩和肌肉负荷,为航天员出舱活动中的体力负荷和骨肌风险评估提供方法学支撑。
- 王晓东王春慧王政李昊李凡
- 关键词：宇航员出舱活动上肢生物力学
- 基于运动生物力学的上肢负荷强度评价方法被引量：2
- 2017年
- 目的 建立一种基于运动生物力学的作业人员上肢负荷强度评估模型并验证其有效性.方法 于2015年3月,选取15名受试者完成3种外力载荷的上提操作测试,采集作业人员操作姿态、操作力与主观负荷强度评价数据.建立上提操作生物力学模型,以操作姿态与操作力为输入,仿真输出肩、肘、腕的关节力矩,并根据各关节最大关节力矩对仿真结果进行归一化,得到相对关节力矩.通过层次分析法,建立以肩、肘、腕相对关节力矩为指标的上肢负荷强度评估模型.将该模型评估结果与试验采集的作业人员主观负荷强度评价数据进行对比,验证模型的有效性.结果 肩关节在上肢负荷影响因素中占有较大权重（0.56）,肘关节和腕关节的权重较小（0.27和0.17）;Pearson相关分析显示,模型输出的上肢负荷强度与试验采集的作业人员主观负荷强度呈正相关（r=0.863,P〈0.05）,且两者差异无统计学意义（t=0.105,P〉0.05）.结论 基于运动生物力学的上肢负荷强度评估模型可以用于预测和评估作业人员上肢负荷状况.
- 李昊李凡严曲王政王春慧
- 关键词：生物力学层次分析法
- 基于运动生物力学的人体局部负荷研究进展被引量：1
- 2014年
- Hart和Wickens[1]认为，负荷是一个通用的术语，用于描述任务对人体资源的消耗，这种消耗既包括注意力、认知、反应速率的下降，也包括疲劳增加、舒适性和作业能力的下降等。从工效学的观点来看，不合理的任务设计和工作环境会使劳动者的负荷过大，人的能力无法满足任务的需求，
- 李昊王春慧王政
- 关键词：运动生物力学HART反应速率注意力工效学
