AnyBody　应用案例

① 概要

单脚站立是指一只脚浮在空中的姿势。单脚悬空会导致平衡不稳定，为了不失去平衡，得有效调用并使用核心肌肉。
AnyBody中导入了肌肉骨骼建模的Mannequin，可以让Mannequin模仿人类的动作，解析人体的负担。

模拟的方法有两种。一种是使用多个摄像机拍摄动作的动作捕捉数据，另一种是通过Driver驱动直接规定动作的情况。

使用动作捕捉的模型可以简单地解析现实的动作，但是每次都需要准备大规模的测量系统，而且测量的结果是特定被测者当时的固有动作，所以结果数据没有什么活用的方法。

另一方面，使用Driver驱动模型的动作全部用参数设定，所以可以根据各自的目的进行参数研究(例:减少对人体的负担的条件)。当然，只要合理Driver驱动因素，模型的分析结果与使用动作捕捉的模型的分析结果相同。但是，步行/行走等复杂的动作很难使用Driver驱动来设定。

只有某些简单的动作只需要Driver驱动程序就可以完成，这样可以与参数研究联系起来。

该模型中没有使用动捕数据，仅由Driver来驱动了人体模型的平衡。 仅由Driver驱动的模型还可以进行参数研究。

①　创建模型
■　用动作捕捉制作模型

用动作捕捉采集动作。使用多台摄像机捕捉受试者进行的动作。这时如果使用测力台的话，在采集动作的同时地面反力的也可以合并保存。这样采集的动作和地面反力通过C3D格式导入AnyBody中。
AnyBody会计算出合适的体节长度和关节角度来模仿Mannequin的动作，然后进行逆动力学分析。。
【没有测力台的情况】
在采集动作的时候，最好是使用测力台来获取真实数据，但是，如果没有测力台，我们就可以使用AnyBody的地面反力推算功能GRF来考虑地面反力。下面比较了GRF和测力台实测数据。同样的动作，左边的数据是测力台得到的地面反力，右边的数据是使用推算地面反力的功能。

视频1 CoP
左：实测CoP　右:推算CoP
CoP是Center of Pressure的意思

■　使用Driver制作模型
以初始的关节角为模型，设定成单脚站立。设定模型参数，使其成为自主单脚站立的状态。 本次设定的是重心不动，单靠右脚脚踝微动来平衡身体。 这个模型可以使用前述的地面反力推算功能。 使用地面反力推算功能计算地面反力，参数研究的结果也可以反映地面反力的变化(大小和CoP的位置等)。

数据：
轴心：右脚
倾斜的角度：初始角度为40度左右
倾斜的速度：毎秒20度左右
重力：9.81 m/s2
动捕和Driver模型的比较

上：使用动捕的模型
下：使用Driver创建的模型

②　结果比较
虽然使用Driver驱动器的模型数值略高，但使用Driver驱动器也能确认对身体的负担变化情况。

③　参数化研究

■　研究概要
把模型的重心位置作为参数进行了分析。< br > 通过参数研究找到肌肉负荷减小的条件。
数据:
坐标的原点：(右脚)脚后跟
重心的位置(前后方向)：从原点向前6, 8, 10, 12, 14 cm的5种
重心的位置(左右方向)：从原点向右-10, -5, 0, 5, 10 cm的5种
■　结果

重心离脚跟越远，对右脚(轴足)的负担就越大。

④　总结
■　使用动作捕捉建立模型的好处
1. 因为是以实际的动作为基础，所以力学分析结果准确度较高。

■　使用Driver驱动器的好处
1. 模仿实际动作并进行合适动作的设定，也可以得到接近实测的结果。
2. 不进行实际测定，通过分析模型的参数就能解决问题。