近年来,对于丧失自理能力的病人的护理工作,给家庭和社会带来了沉重的负担。护理器械能够满足其对于翻身功能的需求,能够较好的缓解目前护理大多依靠人工,护理劳动强度大的现状。对于护理器械而言,保证病人的安全是护理器械完成翻身动作的前提,仿人的翻身动作可以完成这一点。因此,本文利用仿人的翻身动作对人体模型进行关节力矩的仿真测算以及肌肉力的仿真测算,并进行相应的理论计算过程分析。在进行力矩分析方面,本文在参考各翻身姿势后,确定翻身姿势为直接翻身、单侧下肢抬起翻身、单侧上下肢抬起翻身、模拟标准翻身法翻身,并通过比较得出适合失能病人的翻身动作,依据人体生理学特征建立人体刚体球棍模型,进行翻身动作的仿真,得出仿真关节力矩,找出危险关节。根据牛顿-欧拉法的计算原理,构建人体关节力矩的理论计算模型,得出关节力矩理论值。最后,将理论值与仿真值进行比较,得出其变化趋势基本相同的结论,说明了理论计算的合理性,基于牛顿—欧拉法的理论计算过程可以就关节力矩方面,为护理器械的翻身动作提供理论支持,并为后续的肌肉力计算提供数据参考。在进行肌肉力分析方面,首先根据关节力矩,进行基于肌力平方和最小优化的肌肉力计算,得到理论计算肌肉力。再进行人体骨骼—肌肉模型翻身动作的逆动力学仿真,找出仿真翻身动作的危险肌肉,得到危险肌肉的肌肉力。将理论值与仿真值进行比较,得出其变化趋势基本相同的结论,说明了理论计算的合理性。再将危险肌肉的肌肉活动度与肌肉力进行比较,根据其趋势的一致性,得出两部分存在着正相关关系,认为肌肉力可以为肌肉是否受伤提供参考。基于肌力平方和最小优化的肌肉力计算可以就肌肉力方面,为护理器械的翻身动作提供理论支持。最后进行基于肌电信号的实验验证,进行翻身过程实验并对翻身过程的肌电信号进行积分处理,得出翻身动作的肌电积分值曲线,并将肌电积分值曲线与理论计算肌肉力曲线进行趋势的比较,得出其趋势的一致性,证明了肌肉力部分理论计算与仿真分析的正确性。