Estimate net joint torque and muscle force demand from joint angle, external moment arm and load.
F 为负荷重力(m 为质量、g = 9.81 m/s²),r 为外力臂(cm 折算为 m),θ 为关节角度。力矩随角度正弦变化:θ = 90° 时力臂最大、力矩最大,θ 趋近 0° 或 180° 时力矩趋零。肌肉需在 5 cm 等效内力臂上产生 F 肌 = τ / 0.05 的力才能对抗该力矩,力学优势 r 内 / r 越小说明该角度越费力。
关节角度力学计算器基于刚体生物力学模型,根据关节角度、外部力臂与负荷,估算关节承受的净力矩以及肌肉需要产生的力,帮助理解训练动作的力学特征。