AnyBody人體建模仿真系統(tǒng)

1、AnyBody人體建模仿真系統(tǒng)Any 3odyTECHNOLOGYAnyBody人體建模仿真系統(tǒng)是計算機(jī)輔助人類工效學(xué)和生物力學(xué)分析軟件，其計算人體對于環(huán)境的生物力學(xué)響應(yīng)，為人機(jī)工程學(xué)產(chǎn)品性能改進(jìn)和生物醫(yī)學(xué)工程研究提供 了一個新穎的平臺。作為人體建模仿真分析的革命性軟件，使人類工效學(xué)成為一門定 量的學(xué)科。AnyBody軟件系統(tǒng)是商業(yè)化軟件中唯一兼具人機(jī)工程和生物力學(xué)的分析軟 件，其可以通過導(dǎo)入完整的人體肌肉骨骼模型，用于產(chǎn)品的人類工效學(xué)設(shè)計。AnyBody軟件系統(tǒng)是目前市場上唯一可以分析完整骨肌系統(tǒng)的軟件，可以計算模型中各塊骨骼、肌肉和關(guān)節(jié)的受力、變形、肌腱的彈性能、拮抗肌肉作用和其它對于工作

2、中的人體有用的特性等。功能介紹AnyBody人體建模仿真系統(tǒng)提供了人體-環(huán)境機(jī)械力學(xué)建模仿真分析的軟件解決方案。環(huán)境因素包括外載荷和邊界條件，以及用戶設(shè)定或施加的任何人體的姿勢和動作-或者來自于用戶的隨意設(shè)定，或者是運動捕捉數(shù)據(jù)。運行AnyBody軟件系統(tǒng)可計算和仿真人體-環(huán)境系統(tǒng)的各種機(jī)械力學(xué)屬性。通過AnyBody軟件系統(tǒng)的建模仿真，用戶可獲得人體單個肌肉力、關(guān)節(jié)力與力矩、 骨代謝的力學(xué)環(huán)境、肌腱的彈性能、拮抗肌運動等多種結(jié)果。AnyBody軟件系統(tǒng)可以通過人體測量學(xué)數(shù)據(jù)調(diào)整人體模型以適應(yīng)不同種族和個體。 或者，用戶也可以在 AnyBody軟件系統(tǒng)中將其模型參數(shù)化以實現(xiàn)產(chǎn)品設(shè)計的平衡或得

3、到給定條件下的最優(yōu)組合。通過AnyBody人體建模仿真系統(tǒng)，用戶可以實現(xiàn)：*高效掌控前所未有的高細(xì)節(jié)度人體模型-包括1000多個肌肉元素；*獲得給定環(huán)境下的人體內(nèi)部骨肌系統(tǒng)運動學(xué)特性；*通過開放的AnyScript腳本語言定制人體模型；*通過調(diào)整和優(yōu)化參數(shù)化模型解決產(chǎn)品設(shè)計問題；*從運動捕捉系統(tǒng)導(dǎo)入數(shù)據(jù)以驅(qū)動AMS模型；*導(dǎo)岀AMS模型數(shù)據(jù)，轉(zhuǎn)化為有限元計算模型；*在普通個人電腦運行軟件進(jìn)行人體建模仿真研究。數(shù)據(jù)導(dǎo)入/導(dǎo)出接口運動學(xué)數(shù)據(jù)導(dǎo)入接口 -用戶可通過C3D-to-AnyScript轉(zhuǎn)化程序?qū)雵H標(biāo)準(zhǔn)格式運動捕捉數(shù)據(jù)，建立運行學(xué)驅(qū)動器，用以驅(qū)動人體模型。有限元模型數(shù)據(jù)導(dǎo)岀接口-用戶可將

4、通過 AnyBody軟件系統(tǒng)獲得的肌肉力、關(guān)節(jié)作用等轉(zhuǎn)化為完整實用的作用于骨骼或假算軟件。軟件特點關(guān)節(jié)：球面型、轉(zhuǎn)動型、圓柱型、棱柱型、萬能型、用戶自定義型等；肌肉：三元素Hill模型、簡化模型等；«驅(qū)動器：內(nèi)插型、多項式型、傅立葉型、線性型等；*載荷：力和力矩均包括內(nèi)插型和用戶自定義型；4分析類型：逆向動力學(xué)仿真（肌肉內(nèi)外載荷分布）、運動學(xué)分析、參數(shù)化分析、優(yōu)化分析等；*結(jié)果輸岀：肌肉是否激活、肌肉力、關(guān)節(jié)反作用力、關(guān)節(jié)力矩、用戶自定義類型等；*幾何模型轉(zhuǎn)化：.STL等格式CAD數(shù)據(jù)可導(dǎo)入用于可視化分析*數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化：用戶可自定義輸入 /輸岀文本文件格式，如 C3D BVH格式運動捕捉

5、數(shù)據(jù)的讀入美國Testresources公司作為全電伺服技術(shù)的推廣倡導(dǎo)者和技術(shù)領(lǐng)導(dǎo)者，憑著其全新的設(shè)計理念、可靠的數(shù)據(jù)輸出、 模塊化的安裝方法和安靜清潔的測試環(huán)境，迅速在國際知名研究機(jī)構(gòu)的低載荷高精度力學(xué)試驗中得到廣泛應(yīng)用，例如靜態(tài)試驗、疲勞與循環(huán)試驗、動態(tài)特性與分析、多軸試驗、離散波 形控制加載、動態(tài)沖擊與高應(yīng)變率試驗等，應(yīng)用領(lǐng)域包括骨、關(guān)節(jié)、軟組織、金屬內(nèi)植物、組織工程、生物材料、醫(yī)療用品、包裝材料及其他低載荷破壞材料與制品的力學(xué)測試和性能檢測。美國Testresources力學(xué)試驗系統(tǒng)有以下幾個顯著特點：系統(tǒng)控制部分可以拓展到至少8個通道、8軸或者8組試驗；數(shù)據(jù)獲得可以達(dá)到32通道，模擬

6、信號輸出至少8個通道；高分辨率（24bit）的測量和載荷的實時控制，位移和應(yīng)變的低噪音數(shù)字過濾;軸向最小靜態(tài)載荷可以達(dá)到0.1g力，最小位移小于1卩m； I00g力載荷傳感器信號噪聲低于0.01%；位移傳感器在1mm亍程時，其信號噪聲最低可達(dá)0.2卩m或更低靜態(tài)拉伸、壓縮、扭轉(zhuǎn)試驗系統(tǒng)電機(jī)式作動器粘附性材料生物醫(yī)學(xué)材料陶瓷材料復(fù)合材料金屬材料紙質(zhì)材料塑料橡膠零部件紡織品木材疲勞、動態(tài)試驗系統(tǒng)全電伺服或液壓伺服作動器高精度控制系統(tǒng)靜態(tài)、動態(tài)、疲勞骨科植入物血管植入物疲勞裂紋擴(kuò)展動態(tài)性能斷裂強度汽車工業(yè)電子工業(yè)航天航空工業(yè)土木工程結(jié)構(gòu)工程多通道、多軸和多組控制試驗系統(tǒng)軸向扭轉(zhuǎn)多軸可擴(kuò)展完整解決方案

7、高頻率（100HZ）高性能控制（24位）高頻閉環(huán)控制（20kHz）單控制器可擴(kuò)展至16組試驗開放式軟件架構(gòu)超過1000種的夾具及附件，適用于各品牌的試驗機(jī)拉伸夾具 機(jī)械式 液壓式 氣動式 彈簧式 吊鉤式 滾軸式 夾片式 螺紋式 絞盤式 微小型 固定夾 連接件 夾頭 鉗口 楔形夾口 粘附剝離更多拉伸夾具固定夾具固定板壓盤頂針三點和四點彎曲剪切固定Peel.mht 】更多壓縮夾具【Compression.mht】 更多彎曲夾具【Bend.mht】 其他夾具 粘附剝離【 楔形【W(wǎng)edge.mht】 絞盤式【Capstan.mht】試驗環(huán)境模擬高溫箱加熱爐溶液浴生物浴固定裝置夾緊裝置伸長計攝像法、激光

8、法變形測量NDI Optotrak 動態(tài)測量系統(tǒng)加拿大NDI公司的OPTOTRAK系列動態(tài)測量系統(tǒng)， 為多目標(biāo)在大范圍的復(fù)雜運動測量提供了全面的解決方 案。其卓越的精度和可靠性，在世界上處于絕對領(lǐng)先地位。OPTOTRA?系列動態(tài)測量系統(tǒng)，利用先進(jìn)的紅外測量 技術(shù)，可以精確實時捕捉高速運動目標(biāo)的三維坐標(biāo)和六個 自由度，并通過配套軟件進(jìn)行完整的運動學(xué)分析，應(yīng)用領(lǐng)域廣闊。系統(tǒng)特征：非接觸式紅外測量方法；系統(tǒng)精度通過美國NIST(Natio nalIn stituteof Stan dard Tech no logy)校驗，校驗執(zhí)行的標(biāo)準(zhǔn)為：美國國家標(biāo)準(zhǔn)ASMEB89.4.1-1997 和 ISO/I

9、EC17O25:2OO5 ； 制作商-加拿大NDI公司獲得ISO9001 質(zhì)量管理體系認(rèn)證；系統(tǒng)方便攜帶，操作簡單，使用前無需標(biāo)定，節(jié)省 實驗時間；可直接與其他相關(guān)設(shè)備兼容同步；可通過串聯(lián)OPTOTRAK光學(xué)跟蹤器增大測量范圍；系統(tǒng)輸岀：可用于測量振動，運動軌跡，位移，速度，加速度，方位，角度，距離。產(chǎn)品系列配件 應(yīng)用成功案例型號最大發(fā)光頻率最大采樣頻率目標(biāo)點的數(shù)量(3D)剛體的數(shù)量(6DOF)?OPTOTRAKCertus TM4600Hz4600/(N+1.3) HzN為目標(biāo)點的數(shù)量512個170個點擊查看測量范圍及精度尺寸：200mm*1125mm*160mm?OPTOTRAKTMCer

10、tus HD4600Hz4600/(N+2)HzN為目標(biāo)點的數(shù)量512個170個點擊查看測量范圍及精度?OPTOTRAKPROseries4600Hz4600/(N+2)HzN為目標(biāo)點的數(shù)量90個30個點擊查看測量范圍及精度位置傳感器重量：18kg 電源要求：100-240V AC.50/60 Hz 2.5ASmart markerNDI封裝目標(biāo)點NDI封裝目標(biāo)點數(shù)字探針工具目標(biāo)點及工具無線目標(biāo)點*振動分析頭例：振動時車身與車門的動態(tài)參考*變形測量包括：夾具彈回實例：車門變形試驗熱變形風(fēng)載荷變形分析*裝配定位實例：裝配定位風(fēng)洞試驗實例：機(jī)翼模型風(fēng)載荷變形分析*抗震研究實例：橋梁模型結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性振

11、動臺實驗部件動力學(xué)機(jī)器人研究包括：機(jī)器人測量和技術(shù)性能分析機(jī)器人單元測定機(jī)器人實時控制結(jié)構(gòu)測試和分析實時反饋和控制拖拽水池試驗單位項目中科院沈陽自動化所蛇形機(jī)器人項目同濟(jì)大學(xué)橋梁風(fēng)洞試驗同濟(jì)大學(xué)再生混凝土結(jié)構(gòu)抗震試驗中科院常州先進(jìn)制造技術(shù)研究所機(jī)械臂設(shè)計控制反饋西安電子科技大學(xué)雷達(dá)中國航空工業(yè)空氣動力研究院航空風(fēng)洞中國空氣動力研究與發(fā)展中心航空風(fēng)洞中國礦業(yè)大學(xué)救災(zāi)機(jī)器人浙江大學(xué)柔性機(jī)械臂上海大學(xué)康復(fù)機(jī)器人哈爾濱工業(yè)大學(xué)手術(shù)導(dǎo)航機(jī)器人北京工業(yè)大學(xué)機(jī)電學(xué)院機(jī)器人控制設(shè)計項目表面肌電儀主要特點： 采集部分體積小、重量輕、便于攜帶« 采樣頻率高 獨特的降噪處理技術(shù)，抗干擾能力強肌電信號實時檢

12、測、存儲*先進(jìn)的信號處理技術(shù)，原始數(shù)據(jù)可根據(jù)用戶需要，采用多種格式保存 可實用調(diào)用數(shù)據(jù)進(jìn)行二次開發(fā)*操作簡單、使用方便表面肌電系統(tǒng)主要應(yīng)用于以下領(lǐng)域：生物力學(xué)*臨床康復(fù)*步態(tài)分析工效學(xué)心理學(xué)生物醫(yī)學(xué)工程人體肌肉與骨骼模擬軟件，人機(jī)工程學(xué)軟件，計算機(jī)輔助生物力學(xué)軟件An yBody人體肌肉與骨骼模擬軟件，計算機(jī)輔助生物力學(xué)與人機(jī)工程學(xué)軟件：用 于模擬計算人體對于環(huán)境的反應(yīng)，為人機(jī)工程學(xué)產(chǎn)品性能改進(jìn)和生物醫(yī)學(xué)工程研 究提供了一個新穎的平臺。An yBod y是一個用于制作人體機(jī)能模型的軟件系統(tǒng)。 它能夠計算各塊肌肉和關(guān)節(jié)的受力、 變形、肌腱的彈性能、反抗肌肉運動和其它 對于工作中的人體有用的特性。

13、AnyBody人體肌肉與骨骼模擬軟件廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域介紹，1.人體分析：人機(jī)工程學(xué)研究、反向動力學(xué)研究、步態(tài)分析；2.輪椅設(shè)計：對身體負(fù)載研究，對不 同人體設(shè)計；3.汽車手柄、腳踏板、方向盤、座椅、安全帶等的設(shè)計；4.計劃外科手術(shù)過程，制定理療計劃，康復(fù)工程研究；5.工具、工作場所、運動器材、 家具等人機(jī)工程學(xué)產(chǎn)品設(shè)計；6.生物力學(xué)研究，運動適當(dāng)性研究；7.在交通工具領(lǐng)域的應(yīng)用：輪椅設(shè)計。大部分的輪椅使用者會感覺負(fù)載引起的肩痛。利用 An yBody可以分析輪椅的參數(shù)對于負(fù)載情況的影響，以便對輪椅的直徑、推手邊 緣的位置，車軸的位置和曲軸進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計。 汽車出口手柄位置設(shè)計。通過窗框 上手柄位置

14、的設(shè)置，可能使通過更便捷。利用AnyBody可以分析出窗框上手柄位 置的高低，如何影響從汽車中出去所必要消耗的能量，以便對手柄位置的高低進(jìn)行優(yōu)化。汽車駕駛員腳踏板的設(shè)計。踏板和人腿構(gòu)成了一個非常復(fù)雜的機(jī)械系統(tǒng)， 只有考慮整個系統(tǒng)才能評估踏板的操作性。An yBody可以將踏板和人體耦合在一起進(jìn)行分析，以改善踏板的設(shè)計，使得在不造成駕駛員疲勞的情況下， 能夠更加 輕松地控制汽車。轉(zhuǎn)彎駕駛分析。汽車在轉(zhuǎn)彎時會產(chǎn)生離心力，F(xiàn)1賽車的離心加速度可以超過2g。這使得駕駛員上部肌肉處于極限狀態(tài)，大大降低了對汽車 的控制能力。AnyBody可以分析由座椅、安全帶和總體環(huán)境提供的支撐力帶來的 影響。An yBody在生物力學(xué)研究領(lǐng)域的應(yīng)用：步態(tài)分析在診斷和治療中已成為一個重要 的工具。由于AnyBody具有先進(jìn)的動力學(xué)分析能力，模型能夠直接由步態(tài)實驗室 測量得到的坐標(biāo)信息來驅(qū)動。背包負(fù)載分析：背包模型能夠被用于研究身體保持 某種姿勢時負(fù)載的影響。它也適用于研究不同的背包帶子的位置，以確定從帶子 到骨骼的最佳載荷傳遞位置。運動分析一蹲坐跳躍：蹲坐跳躍是一個經(jīng)典的生物 力學(xué)問題。在AnyBody中采用