基于动作捕捉与刚体动力学的步行荷载重构与仿真

作者：张梦诗; 陈隽; 彭怡欣; 王玲

来源：应用基础与工程科学学报, 2013, (05): 961-972.

• 步行荷载
• 动作捕捉技术
• 刚体模型
• 荷载仿真 walking induced load
• motion capture technique
• rigid body model
• load simulation

采用医学步态分析与动作捕捉技术开展了73人次3066组步行荷载实验,通过粘帖于实验者身体各部位共39个Marker点捕捉步行者各部位运动轨迹,建立了步行者的多刚体及单刚体(包括基于质心点轨迹的单刚质心点模型以及基于某特定Marker点轨迹的单刚特征点模型)动力学模型,可由体段的运动轨迹重构竖直方向及水平侧向步行荷载.多刚体及单刚体模型均可实现步行荷载竖向分量的高精度重构,其中单刚特征点模型使用方便且精度好,推荐用于竖向步行荷载的重构.对于水平侧向分量的重构,多刚体模型与单刚体质心点模型结果合理,而单刚体特征点模型不适用.基于实测数据,拟合了人体步行时质心竖直方向运动轨迹的傅立叶级数模型,并利用...

• 单位
  同济大学; 土木工程防灾国家重点实验室; 土木工程学院