モーメントアーム

筋肉は、手がスパナを回すように関節を回します。引く力が軸から離れたところに働くほど、同じ力からより大きなトルクが得られます。

$$\tau = r(q)\, F$$

ここで $r$ がモーメントアームです。骨の上を実際の経路で通る筋肉では、$r$ は関節角度 $q$ によって変わります。関節が曲がると、腱の線が軸に近づいたり遠ざかったりするからです。また、これは関節が回るときに筋肉の長さがどれだけ速く変わるか、$r = -\partial \ell / \partial q$ にも等しく、シミュレーターはこの方法で計算します。

ハムストリングスが股関節と膝をまたぐように、2つの関節をまたぐ筋肉は、それぞれの関節にモーメントアームを持ち、両方にトルクを生みます。

このプロジェクトでは

モーターの代わりに筋肉での第1段階の筋肉は、固定のモーメントアームで関節に作用します。第2段階の脚の筋肉は MyoSuite から持ってきたもので、それぞれの経路に沿って通り、そのモーメントアームは、各筋肉がまたぐすべての関節で MyoSuite 自身のモデルと照合しました。どこでも 2.2 cm 以内、ほとんどは 1 cm 以内でした。構えの奥（後ろ）の股関節を45°外へ開くと、股関節の外転筋はモーメントアームの半分を失い、外転の力は約 120 N m しか残りません。これは MyoSuite 自身のモデルでも同じです。