人間の生体力学とは

厳格な規律としての人間の生体力学は、生理学と工学の2つの古代科学の比較的現代的な融合です。 動物の死骸から骨を抽出し、それを使用しておいしい石の虫が穴を掘った重い石を持ち上げるのに成功した初期の人間から、バイオメカニクスへの問い合わせが常に存在していました。 しかし、1970年代になって電子計測と計算の技術が進歩し、機械的原理が生物学的システムの理解における主要な影響力を持つようになりました。 たとえば、人間の膝関節は、機械的なヒンジまたはレバーとしても定義されています。 人体解剖学へのこのアプローチは、運動能力や工業デザインなど、医学を超えた多くのさまざまな分野に広がっています。

人間の膝が、身体の部分の構造と機能を研究している以前の生理学者によってヒンジとして類推されていなかったということではありません。 機械工学は、数学の言語における実践的な科学です。 膝の多くの部品と機械的な力に対する許容値を正確に測定することが可能になったとき、これらの数値をヒンジまたはレバーの物理的属性を定義する既知の工学方程式に簡単に組み込むことができました。 生体認証と呼ばれるこのような測定と計算は、人工股関節置換関節などの人工装具を改善するために使用されます。 人間の生体力学とは、骨の関節だけでなく、人体全体（その構造、設計、機能）をコンピューターシミュレーションで表現できるものとして定義する試みです。

人体に適用される生体力学の主な目的は、主に健康を改善することです。 これの例は、血流の測定による心血管心臓の健康の評価であり、流体力学、液体の物理的挙動を支配する工学原理にそれらを適用することです。 人間の生体力学のより一般的に知られている応用の一つは、運動学、運動の研究です。 これは、スポーツ産業に大きく貢献しています。

最適化と呼ばれる工学原理は、モーターエンジンなどの機械システムの特定の値を決定して、効率やフォールトトレランスなどの特定の状態を実現します。 特定のアスリートの適切な測定値とランニングの人間の生体力学のモデルを使用して、世界記録でのチャンスのために彼の最適なフォーム、ストライド、およびその他の値を計算することも同様に可能です。 同じ方法で、特定の野球のピッチャーの正しい生体力学は、彼のスプリットフィンガーの速球がヒンジ付き肘関節でより多くの曲げとより少ないトルクストレスで投げられるべきであることを示すかもしれません。 測定と分析のための技術は、人間の生体力学の現代の分野を動かしたものです。 速度を測定するための加速度計、高速の3次元モーションキャプチャカメラシステム、非常に複雑なシステムのパフォーマンスをシミュレートできる強力なコンピューターなどのセンサーはすべて、機械システムとしての身体の研究を可能にするツールの例です。