Fundamentals of Biomechanics pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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☆☆☆☆☆

出版者:Springer Verlag

作者:Knudson, Duane V.

出品人:

页数:364

译者:

出版时间:2007-6

价格:$ 123.17

装帧:HRD

isbn号码:9780387493114

丛书系列:

图书标签:

• Biomechanics
• Human Movement
• Kinetics
• Kinematics
• Musculoskeletal
• Biomechanics Engineering
• Sports Biomechanics
• Rehabilitation
• Exercise Physiology
• Applied Mechanics

好的，下面是一份关于不包含《Fundamentals of Biomechanics》内容的图书简介，聚焦于生物力学领域内其他重要且互补的知识体系。 --- 深入探究：《运动科学前沿：生物力学与人机交互的集成视角》 图书概述 本书旨在为生物力学、运动科学、康复工程以及人机工程学领域的学者、研究人员和高级专业人士提供一个超越基础理论的、集成化的知识框架。在当代科学快速发展的背景下，生物力学已不再是孤立地分析人体运动的学科，而是与先进的传感器技术、计算模型以及工程设计深度融合的前沿交叉领域。 《运动科学前沿：生物力学与人机交互的集成视角》致力于填补传统生物力学教科书与尖端应用研究之间的鸿沟。它不侧重于基础的力学原理推导，而是聚焦于如何将这些原理应用于复杂的、具有实际操作意义的场景中，特别是在评估、增强和保护人类运动能力方面。全书结构紧凑，内容前沿，着重于方法论的创新与跨学科的应用实践。 核心章节与内容详解 第一部分：高级运动捕捉与数据分析（Advanced Motion Capture and Data Analytics） 本部分摒弃了对基本运动学和动力学定义的冗长叙述，转而深入探讨现代实验生物力学中数据采集和处理的复杂性。 1. 高分辨率多体系统建模与优化： 探讨如何利用高精度光学系统、惯性测量单元（IMU）融合技术，建立复杂多刚体系统（如人体骨骼系统）的实时、高保真数字孪生模型。重点分析系统识别（System Identification）在参数估计中的应用，以及卡尔曼滤波（Kalman Filtering）在噪声数据平滑与状态估计中的高级应用技巧。 2. 机器学习在运动表征中的应用： 详细阐述如何利用深度学习模型（如循环神经网络RNNs和变分自编码器VAEs）来解析和分类高维时序运动数据。讨论这些模型在识别潜在的、难以通过传统统计方法察觉的运动模式（例如，早期步态异常的潜伏特征）上的优势。 3. 逆向动力学的高级修正技术： 超越标准牛顿-欧拉公式的应用，本章重点介绍约束优化方法在逆向动力学计算中的应用，特别是处理传感器位置不确定性、关节自由度限制以及复杂接触力估计的技术，例如使用次梯度法或增广拉格朗日方法。 第二部分：生物力学驱动的康复与康复工程（Biomechanics-Driven Rehabilitation and Engineering） 此部分将生物力学原理直接应用于临床康复和辅助设备的设计，强调从生物力学评估到干预策略制定的闭环流程。 4. 功能性运动障碍的生物力学诊断： 详细介绍如何利用个体化的生物力学指标（如关节力矩谱、能量耗散率）来量化神经肌肉疾病（如帕金森病、卒中后遗症）导致的运动缺陷。探讨基于负荷转移和力环分析（Force Loop Analysis）的诊断流程，以及如何设计针对特定运动链弱点的量化康复目标。 5. 智能假肢与外骨骼的控制生物力学： 深入探讨如何将操作者意图（Intent Detection）与仿生执行器控制相结合。重点分析了“人机阻抗匹配”（Human-Machine Impedance Matching）的概念，讨论了基于模型预测控制（MPC）的下肢外骨骼步态规划，以及如何通过生物力学反馈回路来优化假肢的稳定性和能效。 6. 软组织生物力学与增材制造： 关注生物材料的力学行为与组织工程中的应用。内容包括层状复合材料在韧带和肌腱修复中的应力-应变响应，以及增材制造（3D打印）技术在定制化矫形器（Orthotics）和支撑设备中实现个性化力学负荷分布的最新进展。 第三部分：人机交互中的生物力学建模（Biomechanics in Human-Machine Interaction） 本部分将视角扩展到工程设计环境，探讨人类承受和操作外部载荷时的力学响应，这是人机工程学和航空航天生物力学的核心领域。 7. 冲击载荷与防护生物力学： 聚焦于非预期高应变率事件中的人体响应。详细分析了头部撞击的复杂性，包括颅骨-脑组织界面的冲击传播模型，以及颈椎在复合运动（屈曲、旋转、侧倾）下的损伤阈值预测。讨论了先进头盔与缓冲材料的动力学设计优化。 8. 疲劳损伤的生物力学预测模型： 探讨重复性低负荷运动或长时间姿势维持如何导致肌肉骨骼损伤。本章构建了微观损伤累积的本构模型，例如，疲劳过程中的肌腱微结构变化与宏观力学性能衰退之间的定量关系，并据此提出工作站人体工程学的预防性干预策略。 9. 虚拟与增强现实中的触觉反馈（Haptic Feedback）： 讨论如何在沉浸式仿真环境中，通过精确的力反馈设备（如力反馈手套或操纵杆）来模拟真实世界物体的生物力学特性。关键在于建模人手的抓持力、皮肤滑移和关节摩擦的感知模型，以确保虚拟力学环境的真实性。 本书的独特价值 本书的价值在于其应用导向和方法集成性。它不重复基础的牛顿定律或胡克定律的推导，而是直接将读者置于解决复杂、前沿的工程和临床挑战的层面。通过对高级数据处理技术、先进的计算建模以及跨学科设计哲学的深入探讨，本书提供了一个强有力的工具箱，使读者能够从“理解人体如何运动”跃升至“如何利用精确的生物力学知识去优化、修复或增强人类的运动系统和与环境的交互”。对于寻求将实验室研究成果转化为实际工程解决方案的研究人员而言，本书提供了不可或缺的指导框架。

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