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運動生物力學--關於運動機器人技術康復的科學/國外經典教材譯叢

  • 作者：(加)托馬斯·K.內田//(美)斯科特·L.德爾普|責編:劉暢|譯者:朱曉蘭//李翰君|繪畫:(美)戴維·德爾普
  • 出版社：科學
  • ISBN：9787030843739
  • 出版日期：2026/03/01
  • 裝幀：平裝
  • 頁數：247
人民幣：RMB 98 元      售價：元
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內容大鋼
    《運動生物力學》凝集了原著者在美國西北大學和斯坦福大學多年教授該課程的核心內容，是一本聚焦多學科交叉與技術融合的創新型教材，其核心特色在於將生物學和力學原理與人工智慧、動作捕捉等現代技術深度整合，系統闡釋人類運動的機制及其跨領域的應用價值。
    全書分為四篇，共十三章，以「運動的形式、產生、分析」為邏輯主線，系統構建了運動生物力學的知識體系。本書的結構框架設計科學且合理，內容表述嚴謹且規範，既具備自然科學的嚴謹性，又兼顧了實用性和前沿引領性。通過深入淺出的講解，使複雜的科學原理變得易於理解，促進了跨學科交流與合作。
    本書可作為運動科學、康復醫學、生物醫學工程、機器人學等專業的本科生和研究生教材使用，亦可作為科學研究、臨床治療、競賽訓練的參考資料，併為人體工學產品等工業設計奠定堅實的理論基礎。
作者介紹
(加)托馬斯·K.內田//(美)斯科特·L.德爾普|責編:劉暢|譯者:朱曉蘭//李翰君|繪畫:(美)戴維·德爾普
    朱曉蘭，教授、博士生導師，運動生物力學專業博士，美國康奈爾大學訪問學者。現任北京體育大學科研處處長，兼任北京體育科學學會副理事長。致力於研究構建數據驅動的運動分析體系，深度融合肌肉骨骼建模與計算模擬技術，開展運動表現機制研究和個性化高性能運動裝備研發。曾榮獲國家體育總局「第30屆奧運會科研攻關與科技服務項目貢獻獎」等榮譽。
目錄
作者序
譯者序
譯者簡介
  1  緒論
    1.1  我們為什麼要研究運動
    1.2  全球輔助技術奧運會（Cybathlon）
    1.3  研究運動的工具
    1.4  本書概述
    1.5  描述動作的術語
第一篇  運動
  2  行走
    2.1  步行步態周期
    2.2  地面反作用力
    2.3  彈道行走模型
    2.4  弗勞德數
    2.5  步行移動能量消耗
    2.6  動態行走模型
    2.7  擺臂
    2.8  步態分析的骨骼模型
    2.9  行走運動學
    2.10  地面反作用力與行走速度
    2.11  非典型步態
    2.12  不同條件下行走的變化
  3 跑步
    3.1  跑步步態周期
    3.2  地面反作用力
    3.3  跳躍和跑步過程中的彈性機制
    3.4  跳躍機器人
    3.5  跑道的調整
    3.6  運用彈性機制改進跑鞋
    3.7  腿部剛度與體重的關係
    3.8  步態轉換
    3.9  雙足質量-彈簧模型
    3.10  跑步的運動學
    3.11  地面反作用力和奔跑速度
第二篇  運動的產生
  4  肌肉生物力學
    4.1  肌肉結構
    4.2  肌節結構
    4.3  力-長度關係
    4.4  力-速度關係
    4.5  肌肉激活
    4.6  速率編碼
    4.7  運動單位募集
    4.8  肌電圖
    4.9  肌肉激活的動力學模型
    4.10  力-長度-速度-激活關係模型
  5  肌肉結構和動力學
    5.1  最佳肌纖維長度lm0
    5.2  在最佳纖維長度時的肌纖維羽狀角

    5.3  最大等長肌力FM0
    5.4  最大肌肉收縮速度VMmax
    5.5  肌腱鬆弛長度
    5.6  肌肉特定參數的測量
    5.7  Hill肌肉-肌腱動力學模型
    5.8  無量綱曲線
    5.9  使用剛性肌腱模型計算肌力
    5.10  用彈性肌腱模型計算肌力
    5.11  其他肌力模型
  6  肌肉骨骼幾何學
    6.1  肌肉機械優勢
    6.2  肌肉力臂的定義
    6.3  肌腱行程力臂的定義
    6.4  肌肉力臂影響肌肉長度和速度
    6.5  多關節肌肉的力臂
    6.6  最大關節力矩的測量和建模
    6.7  肌肉結構、力臂、肌腱轉移手術
    6.8  完成複雜動作肌肉的力臂
    6.9  總結
第三篇  運動的分析
  7  量化運動
    7.1  測量技術
    7.2  光學運動捕捉
    7.3  無約束逆運動學
    7.4  變換矩陣
    7.5  用無約束逆運動學計算關節角度
    7.6  約束逆運動學
    7.7  肩部的運動學模型
    7.8  前交叉韌帶損傷風險評估
  8  逆動力學
    8.1  外力測量
    8.2  壓力中心
    8.3  逆動力學演算法
    8.4  帶有地面反作用力的逆動力學
    8.5  無地面反作用力的逆動力學
    8.6  驗證動態一致性
    8.7  行走和跑步時的關節力矩
    8.8  步態再訓練可以減少膝關節負荷和疼痛
  9  肌力優化
    9.1  生物和數值優化器
    9.2  通過調查解決靜態優化問題
    9.3  求解靜態優化問題的局部方法
    9.4  求解靜態優化問題的全局方法
    9.5  步行和跑步時的肌力
    9.6  估算關節負荷
    9.7  動態優化
    9.8  立定跳遠中的肌肉協調
第四篇  肌肉驅動的運動
  10  肌肉驅動模型
    10.1  理解運動過程中的肌肉作用是一項挑戰

    10.2  創造肌肉驅動的模擬
    10.3  階段1：肌肉骨骼系統動力學建模
    10.4  階段2：模擬運動
    10.5  階段3：測試動態模擬的準確性
    10.6  階段4：分析肌肉驅動的模擬結果
    10.7  用於創建肌肉驅動模擬的軟體
  11  肌肉驅動下的行走
    11.1  構建和測試行走模型
    11.2  肌肉對地面反作用力的貢獻
    11.3  擺動階段的肌肉動作
    11.4  膝關節僵硬步態時的肌肉動作
    11.5  不同行走速度下的肌肉動作
    11.6  蹲姿步態時的肌肉動作
    11.7  足跟行走和足尖行走
    11.8  設備輔助的行走
  12  肌肉驅動下的跑步
    12.1  構建和驗證跑步模擬
    12.2  肌肉對地面反作用力的貢獻
    12.3  跑步時的肌肉活動
    12.4  跑步速度變化的影響
    12.5  從跑步過渡到衝刺
    12.6  從行走過渡到跑步時的肌肉活動
    12.7  手臂和腿部動力學的相互作用
    12.8  跑步時雙腿的擺動
    12.9  足部著地模式
    12.10  跑步輔助設備
    12.11  增強跑步能力的彈簧
  13  前進
    13.1  可穿戴技術
    13.2  全面康復
    13.3  大規模實驗
    13.4  現代統計和機器學習
    13.5  神經肌肉控制模型預測運動
    13.6  激勵行動
    13.7  開放科學
    13.8  接過接力棒
符號
參考文獻

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