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366千字
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2011-01-01
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主编推荐语
本书力求全面系统地反映我国在康复工程与生物机械学这一交叉领域的研究进展情况，既可供从事相关研究工作的科技工作者阅读，也可作为相关专业本科高年级学生和研究生的参考用书。
内容简介
康复工程是一个正在发展的与许多学科有关的领域，其中运动功能康复与生物机械学有密切关系，本书就是从这二者的交叉部分展开的，内容包括两大部分：第一部分是对与运动功能康复有关的生物机械学理论与方法的描述，涉及康复工程与生物机械学的基本定义、范畴及二者的关联性，运动功能的描述与评定，平衡控制机理，关节神经肌肉控制特性等；第二部分为与运动功能康复有关的专题研究，涉及对活体膝关节、上肢、下肢运动的生物机械学分析应用，假肢性能的仿生设计，假肢接受腔与残端人机界面的生物力学分析，功能性矫形器和基于生物电信息的人机一体化智能系统等。
目录
- 版权信息
- 内容提要
- Abstract
- 前言
- 第1章 绪论
- 1.1 康复工程的研究与发展
- 1.1.1 人体功能障碍的类型和康复途径
- 1.1.2 康复工程学的研究基础
- 1.1.3 康复工程技术进展
- 1.2 生物机械学的研究
- 1.2.1 机械学与生物机械学
- 1.2.2 生物机械学与生物力学
- 1.2.3 生物机械学的研究内容
- 1.3 康复工程中的生物机械学研究
- 1.3.1 人体运动的生物机械学模型及应用
- 1.3.2 人体运动行为的结构与协调性研究
- 1.3.3 人-机交互原理与方法
- 1.3.4 人-机界面的分析与设计
- 1.3.5 人-机系统中机械系统对生理功能的影响
- 1.3.6 人-机一体化系统设计
- 1.3.7 人体运动功能检测与评定
- 1.4 本书内容介绍
- 参考文献
- 第2章 人体运动功能的描述与评定
- 2.1 基于图像识别技术的人体运动轨迹检测
- 2.1.1 标志点图像识别技术
- 2.1.2 二维图像的三维重构法
- 2.2 人体地面反力检测
- 2.2.1 足底压力分布检测
- 2.2.2 三维合力检测
- 2.3 表面肌电信号检测与处理
- 2.3.1 模拟放大电路
- 2.3.2 数字滤波处理
- 2.3.3 sEMG分析和特征提取方法
- 2.4 人体上肢运动功能描述与评价
- 2.4.1 臂部关节运动的协调性
- 2.4.2 臂部运动质量评定
- 2.4.3 人手握物时受扰恢复能力
- 2.5 人体行走功能评定
- 2.5.1 人体步态对称性评价指标
- 2.5.2 步态对称性指标的应用
- 2.6 人体平衡功能描述与评定
- 2.6.1 用重心轨迹变化描述平衡能力与评定指标
- 2.6.2 人体平衡功能评价方法的应用
- 参考文献
- 第3章 人体受外界干扰时的平衡策略
- 3.1 基于能量分析的人体稳定性度量
- 3.1.1 向前翻转的稳定性度量——稳定裕量
- 3.1.2 向后翻转的稳定裕量
- 3.1.3 不同初始条件下的稳定裕量
- 3.1.4 动力学稳定域
- 3.1.5 影响稳定性的相关因素
- 3.1.6 双足步行过程中的稳定性分析
- 3.2 人体站立受扰时恢复平衡的生物机械学分析
- 3.2.2 不同扰动强度下的平衡恢复策略
- 3.2.3 站立受扰平衡恢复过程中各关节的贡献
- 3.2.4 单跨步平衡恢复时最小跨步长
- 3.3 人体自然步态下意外滑动的危险性
- 3.3.1 与意外滑动相关的步态参数
- 3.3.2 健全人与假肢使用者意外滑动危险性的差异性
- 3.4 人体发生意外滑动时的平衡恢复策略
- 3.4.1 研究平衡恢复策略的实验与分析方法
- 3.4.2 健全人意外滑动时的平衡恢复策略
- 3.4.3 单侧大腿假肢穿戴者的平衡恢复策略
- 3.4.4 意外滑倒时的两阶段平衡策略
- 3.5 人体滑倒过程中的关节力矩分析
- 3.5.1 多刚体模型的建立
- 3.5.2 系统动力学方程
- 3.5.3 滑倒时关节力矩计算
- 3.6 基于平衡恢复策略的假肢安全性
- 3.6.1 通过改善步态降低滑动危险性
- 3.6.2 通过康复训练提高应急反应能力
- 3.6.3 增加假肢的防滑倒功能
- 3.6.4 滑倒预警措施
- 参考文献
- 第4章 人体关节系统生物机械学特性的描述与应用
- 4.1 神经肌肉运动控制的生理基础与工程描述
- 4.1.1 运动控制的层次结构与脊髓反射
- 4.1.2 肌电图与肌电诱发响应
- 4.1.3 肌肉收缩的生物机械学模型
- 4.1.4 关节负载系统的生物机械学模型
- 4.1.5 考虑脊髓反射的生物机械学模型
- 4.2 肢体运动主要生物机械学特性的测量
- 4.2.1 肢体运动学参数的测量
- 4.2.2 肌肉力量与关节机械力矩的测量
- 4.2.3 机械动力学参数测量与关节动态特性测试
- 4.3 关节系统生物机械学模型与参数辨识
- 4.3.1 关节系统运动的控制模型
- 4.3.2 系统辨识实验设计
- 4.3.3 模型参数的估计方法
- 4.3.4 神经肌肉反射特性的辨识方法
- 4.4 关节系统生物机械学模型的应用
- 4.4.1 正常人膝关节生物机械学参数的对比
- 4.4.2 肌肉痉挛对神经肌肉动力学特性的影响
- 4.4.3 利用神经肌肉反射特性对痉挛患者进行分级评估
- 参考文献
- 第5章 膝关节的生物力学分析及应用
- 5.1 膝关节模型的建立与发展
- 5.2 基于医学图像的三维活体膝关节模型
- 5.2.1 膝关节医学图像源及参数选择
- 5.2.2 膝关节三维活体模型的建立
- 5.2.3 膝关节三维模型的导出与有限元模型的建立
- 5.3 不同载荷下膝股胫关节的生物力学特性
- 5.3.1 膝股胫关节各组织材料参数及边界条件
- 5.3.2 采用Abaqus软件的有限元分析
- 5.3.3 不同载荷下股胫关节的生物力学特性
- 5.4 半月板对股胫关节生物力学特性的影响
- 5.4.1 半月板全部切除对膝关节生物力学特性的影响
- 5.4.2 半月板单侧切除对膝关节生物力学特性的影响
- 5.4.3 半月板组织参数与连接位置对膝关节生物力学特性的影响
- 5.5 股胫关节相对位置对膝关节生物力学特性的影响
- 5.5.1 股胫关节水平面角度的影响
- 5.5.2 股胫关节冠状面角度的影响
- 5.5.3 股胫关节冠状面与水平面角度的联合影响
- 5.6 膝关节韧带力学机制分析
- 5.6.1 膝关节前移时韧带的限制作用
- 5.6.2 膝关节后移时韧带的限制作用
- 参考文献
- 第6章 上肢假肢系统的生物机械学原理与功能仿生设计
- 6.1 人体上肢的解剖结构和运动功能
- 6.2 人体上肢肌骨系统运动生物力学分析
- 6.2.1 上肢关节的运动范围
- 6.2.2 上肢的运动机理和运动冗余问题
- 6.3 上肢假肢的生物机械学模型
- 6.4 肌电控制的假手结构分析与功能仿生设计
- 6.4.2 仿生假手的肌电控制
- 6.5 仿生假手的智能感觉系统
- 6.5.1 大闭环力感觉反馈
- 6.5.2 小闭环触滑觉反馈
- 6.6 多关节仿生手指机构的运动分析
- 6.6.1 人手指的生理参数和运动规律表达式
- 6.6.2 手指机构运动分析与轨迹方程
- 6.7 六杆仿生手指机构优化设计
- 6.7.1 设计变量（广义坐标）
- 6.7.2 优化设计的约束条件
- 6.7.3 优化设计数学模型及其求解
- 6.8 假肢肘关节仿生机构
- 6.8.1 人体肘关节的驱动原理和等效机构模型
- 6.8.2 肘关节机构运动分析
- 6.8.3 机构力分析
- 6.9 肘关节机构优化设计
- 6.9.1 肘关节机构设计变量
- 6.9.2 优化设计目标函数
- 6.9.3 约束函数
- 6.9.4 优化设计数学模型和优化结果
- 参考文献
- 第7章 下肢运动的生物机械学分析与应用
- 7.1 概述
- 7.2 步行时下肢摆动期的生物机械学分析
- 7.2.1 摆动期力学模型与动力学方程
- 7.2.2 动力学方程的应用
- 7.3 不同路况下步态特征与关节力矩
- 7.3.1 不同路况的步态特征
- 7.3.2 不同路况下关节力矩
- 7.3.3 健全者与大腿假肢穿戴者步态的差异性
- 7.4 跖趾关节屈伸对步态的影响
- 7.4.1 实验方法
- 7.4.2 实验结果
- 7.4.3 步态异常的原因
- 7.5 下肢肌骨模型与步行时的肌肉力
- 7.5.1 下肢肌肉骨骼模型与动力学方程
- 7.5.2 肌肉腱的结构模型及参数
- 7.5.3 关节被动力矩
- 7.5.4 摆动期肌肉力
- 7.5.5 支撑期肌肉力
- 7.5.6 仿真计算与肌电信号对比
- 7.6 四杆机构膝关节性能分析
- 7.6.1 支撑期的稳定协调区
- 7.6.2 四杆机构膝关节的稳定协调性
- 7.6.3 摆动期踝关节升高量
- 7.6.4 四杆机构膝关节的控制力矩
- 7.7 六杆机构膝关节性能分析
- 7.7.1 六杆机构膝关节的构成
- 7.7.2 六杆机构瞬停节与假肢膝关节稳定性
- 7.7.3 六杆机构膝关节运动学设计
- 7.7.4 六杆机构膝关节的动力学分析
- 7.7.5 优化后的六杆机构膝关节性能试验
- 7.8 智能下肢假肢力矩控制装置
- 7.8.1 气动力矩控制装置
- 7.8.2 摩擦锥式阻力矩控制装置
- 7.9 储能式下肢假肢的原理与性能
- 7.9.1 用步态分析法测定放储能量比s
- 7.9.2 储能假肢动力学性能分析的有限元法
- 7.9.3 材料力学特性和外力变化对储能性的影响
- 参考文献
- 第8章 小腿假肢装配中人-机界面的生物机械学分析
- 8.1 概述
- 8.2 人-机界面压力的研究方法
- 8.2.1 人-机界面压力的试验测量
- 8.2.2 人-机界面压力的数值仿真
- 8.3 接受腔-残肢人-机界面生物力学模型
- 8.3.1 残端-接受腔一体化模型——有限元法
- 8.3.2 步行中运动学参数和动态载荷的确定
- 8.4 接受腔-残肢人-机界面力学参数测量
- 8.5 接受腔-残端界面压力的理论计算与实测结果
- 8.5.1 残肢表面预压力和站立状态静压力
- 8.5.2 行走过程中界面压力计算和实验测量结果
- 8.5.3 考虑惯性载荷和关节角度变化时的界面压力
- 8.6 各种因素对界面应力的影响
- 8.6.1 路面状况对界面应力的影响
- 8.6.2 步速对界面压力的影响
- 8.6.3 假肢装配时对线调整对界面压力的影响
- 参考文献
- 第9章 功能性矫形器原理和动力式步态矫形器仿生设计
- 9.1 概述
- 9.2 步态矫形器（步行机）的发展与现状
- 9.3 双关节单自由度步态矫形器（步行机）运动分析
- 9.3.1 人体行走的特征参数和步态分析
- 9.3.2 理想目标步态函数
- 9.3.3 多杆步行机构选型和运动分析
- 9.4 步行机构仿生优化设计
- 9.4.1 优化设计数学模型
- 9.4.2 优化计算和仿真结果分析
- 9.5 步行机动力学分析
- 9.5.1 动力学模型
- 9.5.2 动力学方程
- 9.6 步行机的系统组成和控制系统框图
- 9.6.1 步行机的系统组成
- 9.6.2 步行机控制系统
- 参考文献
- 第10章 基于人体生物电信息的人-机一体化智能系统
- 10.1 概述
- 10.1.1 生物电特征提取
- 10.1.2 生物电模式分类
- 10.2 表面肌电信号分析识别系统
- 10.2.1 系统组成
- 10.2.2 典型算法
- 10.3 基于表面肌电信号的人手动作识别
- 10.3.1 人手动作识别流程
- 10.3.2 健康受试者动作识别
- 10.3.3 截肢者“意念”动作识别
- 10.4 基于表面肌电信号的路况识别
- 10.4.1 肌电信号特征提取
- 10.4.2 路况辨识方法
- 10.5 基于脑电信号的脑-机接口系统
- 10.5.1 脑电信号与脑-机接口
- 10.5.2 稳态视觉诱发电位的特点和诱发方法
- 10.5.3 基于SSVEP的脑-机接口的构造及特点
- 10.6 脑-机接口在康复工程中的应用
- 10.6.1 脑-机接口控制的多自由度假肢
- 10.6.2 SSVEP脑-机接口的环境控制系统
- 10.6.3 光标控制系统
- 10.6.4 电器遥控系统
- 10.6.5 电话拨号系统
- 参考文献
- 中英文名词对照
- 名词索引
- 附录A 与本书有关的研究项目
- 附录B 参加与本书有关科研项目工作的教师、博士后研究人员、博士研究生、硕士研究生和访问学者名录
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评分及书评
评分不足
2个评分
- 给这本书评了5.0喜欢这些对过程的描述
看看这段的描述，怎么不让我觉得生物之运动，是造物者令人震惊的杰作。相比造物者，万物的狂妄都显得愚蠢 “在人体主动运动时，高级运动中枢发出运动指令，通过下行的运动神经激励骨骼肌收缩，同时肌肉的长度、速度、张力等信息，通过肌梭（muscle spindle）和肌腱中的高尔基氏腱器官（Golgi tendon organs, GTO）等运动感受器反馈回脊髓，产生局部的运动闭环控制，这些状态信息同时上行到高级运动中枢，通过高级中枢的持续控制和神经反射的调节按照一定的动态特性完成预定的动作。”
出版方
清华大学出版社
清华大学出版社成立于1980年6月，是由教育部主管、清华大学主办的综合出版单位。植根于“清华”这座久负盛名的高等学府，秉承清华人“自强不息，厚德载物”的人文精神，清华大学出版社在短短二十多年的时间里，迅速成长起来。清华大学出版社始终坚持弘扬科技文化产业、服务科教兴国战略的出版方向，把出版高等学校教学用书和科技图书作为主要任务，并为促进学术交流、繁荣出版事业设立了多项出版基金，逐渐形成了以出版高水平的教材和学术专著为主的鲜明特色，在教育出版领域树立了强势品牌。
