滑雪板-雪接触模型

力误差低于0.2 N/BW

首个整合肌肉骨骼、柔性雪板与雪地接触的仿真模型，让不同雪况和转弯技术下的滑雪力学可被计算复现。

高楠 · Guo, Jianqiao · 任革学 · Yang, Chun

Medicine and Science in Sports and Exercise 2025

参数信息

接触力平均误差

-0.022 ± 0.186 N/BW

轨迹预测误差

0.02 ± 0.07 m

技术优势

低成本获取运动数据

采用IMU、GPS和鞋垫式压力传感器采集运动学和动力学数据，避免了昂贵的光学动作捕捉系统，适合大规模野外测试。

适应不同雪况和转弯技术

通过优化滑雪板-雪相互作用参数，模型能表征不同雪况和不同转弯技术（如刻滑和搓雪）下的滑雪特征。

应用场景

• 运动装备仿真：在虚拟环境中测试雪板设计，替代部分实物风洞和雪上试验。
• 生物力学测量：从动力学仿真中提取关节力矩和肌肉激活，弥补实测无法直接获取的内部负荷。
• 可穿戴动作捕捉：用可穿戴传感器数据驱动模型，实现野外滑雪动作的连续力学分析。
• 运动外骨骼：提供滑雪工况下的人体关节负荷数据，为外骨骼助力策略设计提供参考。
• 仿人运动控制：生成高保真的滑雪运动轨迹和动力学，可用于仿人机器人的运动规划与控制验证。