2007年3月13日 星期二

作業2-1


脊椎之活動
  如圖示,兩塊骨頭其間之結合似三度空間低對中的平面對(E型對),兩者間維持面之接觸,只可行在x、y方向上的平移以及垂直平面之轉動,故其DOF=3,且拘束度亦等於3。







指關節
  兩塊骨頭(連桿)之間是以似圓柱滾動之高對(higher pair)連結,其接觸點僅限制於及小之面積,承受之壓力較大,但其摩擦力及阻力較小。其與關節附近之肌肉形成一個連桿組,利用肌肉收縮牽動整體的運動。





肩關節
其機件運動之路徑恆繞於一定點,屬於球面運動。兩骨頭(連桿)之關節(運動結)連接形式為三度空間之低對(lower pair)裡的球對(S型對),僅能在x、y、z軸三方向作旋轉運動,無法作平移,故其DOF=3,拘束度亦等於3






(一)
(二)
肘關節
上圖(一)中標示之連結部份之運動原理和門閂相像,其型式皆為平面低對中的旋轉對(R型對),這種對偶僅能做迴轉運動(亦即物體之任何點移動時,均對某垂直線維持一定的距離),不能作平移運動,故其DOF=1,拘束度=2。
如上圖(二)所示,兩根骨頭以及連接之肌肉視為連桿,以關節當作運動結,形成一個連桿組。當肌肉收縮時會帶動下方之骨骼,以運動結為軸線向上抬動;反之,肌肉放鬆時,骨骼向下運動回復原來位置

詳細整體手肘之運動狀態模擬可參照此處

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