《表4 人-车连杆模型参数表》

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《自行车骑行状态的运动学与动力学研究》

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在正中面上，骑行者下肢的运动状态能够看成关节与连杆间的相互作用，将其进行简化。生物力学研究发现，人体骨骼在承受弯曲应力及拉压应力时的特性表现同普通刚性材料类似，则可将大小腿及脚骨头等效视为刚性杆件[7]。在人体神经系统的控制下，横纹肌收缩而产生的拉力带动下肢骨骼，实现关节转动功能，故可视其为动力源[8]。在骑行运动中，髋关节固定在鞍座上，承受着上肢大部分重量，大腿绕其在一定范围内进行摆动，故可视其为固定铰链座。膝关节仅有一个伸屈自由度，相较于髋关节，其灵活度较低，故可视其为活动铰链。踝关节具有3个自由度，分别为内外旋转、内外翻转和屈伸运动，但在骑行过程中，足与小腿绕踝关节实现正中面内定轴转动，故可视其为活动铰链。人-车连杆模型简化为闭环平面五杆机构，如图2所示，人-车连杆模型参数如表4所示。