Приведено описание математических моделей движения нижних конечностей человека и представлена конструкция экспериментального прототипа, имити-рующего плоское движение механической системы пятка-таз и предназначен-ного для использования в процессах восстановления моторики. Рассмотрены особенности постановки экспериментов и обработки сигналов, полученных с помощью данного прототипа.Ключевые слова : движение, таз, нижние конечности, ускорение, обработка сигналов, дифференциальные уравнения Введение. Механизмы, имитирующие движения человека [1], могут состоять из разного количества звеньев. Такие механизмы позволяют имитировать как движение нижних конеч-ностей в целом (полная симуляция), так и отдельных их частей (частичная симуляция). В простых механизмах для имитации движений ног и таза используются стандартные стерж-ни и пластины, для имитации мышц -пружины и демпфирующие материалы, для имитации суставов -подшипники, шарниры, тяги и т.д.Сложность конструкции механизма и применимой к нему математической модели зави-сит от задач исследования [2,3].Математические модели. По сложности математические модели движения нижних конечностей человека могут быть разделены на три основные группы [4].1. Модели механизмов, описывающие движение человека очень упрощенно, основанные на принципе действия обратного маятника и использующие в конструкции механизмов до двух пружин или демпфирующих элементов [5][6][7]. Так, метод контроля колебаний таза, представлен-ный в работе [8], предназначен для накопления и передачи энергии посредством использования пружин, имитирующих ноги человека. Здесь предусмотрено управление углом сгибания ноги с помощью усилия пружин. Движения таза смоделированы как плоские перемещения.2. Модели многозвенных механизмов, позволяющие описывать движения нижних ко-нечностей человека и отдельных их частей (пятка, стопа, голень, колено, бедро, тазобедрен-ный сустав и т.д.) с достаточно большой точностью [2]. Действие одного из таких механиз-мов во фронтальной плоскости описано в работе [9]. Механизм имеет 16 степеней свободы и представляет собой робота-гуманоида WABIAN-2LL. Другой многозвенный механизм, пред-ставленный в работе [10], состоит из 11 звеньев стержневого типа. Движение звеньев в сагит-тальной (боковой) области описано с помощью уравнений Лагранжа второго рода.3. Модели, полученные экспериментальным путем. Эти модели, получаемые с помощью измерительных систем различного типа, описывают движение нижних конечностей человека во время ходьбы. Такие математические модели наиболее приближены к реальным движени-ям человека, однако используемое измерительное оборудование, как правило, имеет высокую стоимость, что делает получение экспериментальных моделей не всегда целесообразным.К измерительным системам, применяемым для определения экспериментальных пара-метров человеческой походки, можно отнести оптические системы [11][12][13]; отдельные виды
