n 主要研究方向
人体运动生物力学测试和仿真分析、基于肌骨系统的人-机耦合动力学分析、运动调控骨骼健康的细胞力学机制研究。以人体运动分析、运动损伤、运动康复为研究背景，聚焦基于人体运动力学的模拟仿真、装备研发以及运动促进健康的细胞力学机制问题；发展人体肌骨动力学仿真、人-机耦合动力学仿真技术以及细胞力学加载和观测技术；开展人-机耦合装备的测试、评估和优化。
图1.主要研究方向
n 主要学术成果
1.针对考虑空气动力学的跳台滑雪动力学仿真研究
作为项目骨干参与了科技部重点研发计划“科技冬奥”专项，“国家科学化训练基地建设关键技术研究与示范”中“冬季项目训练智能管理系统”项目，并基于国家队跳台滑雪数据完成了考虑空气动力学的跳台滑雪动力学仿真研究。在研究中开发并验证了一种基于逆动力学迭代的方法来估计起跳的地面反作用力，结合身体运动学和计算流体动力学模拟计算得出的空气动力学力实现了考虑空气动力学的跳台滑雪下肢肌肉激活和关节扭矩仿真。阐明了跳台滑雪下肢肌肉发力特点。
图2. 考虑空气动力学的跳台滑雪动力学仿真研究
2.悬浮背包动力学仿真研究
利用仿真的方法对悬浮背包减轻人体负荷的能力进行研究，基于人体的运动学、背包的运动学以及地面反力数据，使用OpenSim软件完成对人体和背包的建模，基于该模型实现了指定行走条件下，实现具有不同弹簧刚度和阻尼系数的悬浮背包下肢肌肉激活系统分析。
图3.基于耦合的悬浮背包仿真研究
3.细胞黏附状态调控破骨前体细胞融合研究
针对骨重建过程中破骨前体细胞的融合机理不明的问题，构建了圆形和圆环形的力学微环境，统计、测量不同区域破骨前体细胞的融合比例、细胞-基底之间的牵引力。发现了破骨前体细胞融合与基底粘附力的内在联系，阐明了破骨前体细胞粘附调控细胞融合的力学机理。
图4. 细胞黏附状态调控破骨前体细胞融合
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