每當看到電影或動畫裡栩栩如生的機器人,帥氣的活躍在拯救世界時,總是會想像,若是這樣的機器人能夠出現在現實生活裡那該有多好。
不過,即使現代科技日新月異,許多以前只能想像的技術或產品都在漸漸的商品化,但機器人的實現依然只能靠幻想來滿足。
雖然偶有模型或一些動作簡略的機器人來解解悶,但真要實際跟人類一樣靈活的機器人出現在現實中,依然具有相當的難度。
人類與其他脊椎動物之所以能夠有這麼多靈活的動作,關鍵就在於骨骼與肌肉的配合!透過不同骨骼附著點的肌肉收縮,給予各種關節最大限度利用。
而各關節根據力量或動作需要,衍伸出不同肌肉形狀。今天就要來跟各位介紹一下人體肌肉形狀的奧妙。
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首先,肌纖維對應到彼此的肌腱會有不同排列,產生的肌肉形狀也會不同。
再來就是形狀與纖維排列,透過所附著的骨骼可以有效發揮肌肉力量與運動範圍。
肌肉橫截面積為影響肌肉力量大小的因素;肌肉縮短的能力則會影響關節運動範圍。
基本上,所有骨骼肌可分為2種主要肌纖維排列形狀,平行與羽狀,每一個都可以進一步根據形狀劃分。
1.Parallel平行肌 平行肌的肌肉排列平行於肌肉長度,一般來說平行肌肉比起相似大小的羽狀肌肉來說會有較大的移動範圍,可分類為下列幾種形狀:
扁平肌flat muscles
通常薄而廣,由寬、纖維狀、帶狀腱膜起始以容許傳達力量到一個寬廣的區域。例如腹直肌與腹外斜肌。
梭狀肌fusiform muscles
或匯聚狀肌,肌腹中央為紡錘狀,圍度慢慢往兩端肌腱遞縮。這使力量方向較為直線,集中在一個小區域。肱肌、肱橈肌與肱二頭肌為典型例子。
帶狀肌strap muscles
形狀就像皮帶一樣,所有肌纖維平行排列在一條叫長的縱線上,且附著在骨骼的面積相較於其他肌肉來的廣。例如縫匠肌。
放射肌radiate muscles
有時也會被形容為匯聚肌或扇形肌。同時有扁型肌與梭狀肌的排列方式,一端匯集於一條肌腱,另一端分布於較廣的帶狀腱膜區域,例如胸大肌與斜方肌。
環狀肌Circular
沒有附著點,環繞於一個有需要開關功能的孔,例如口輪匝肌與眼輪匝肌,還有蹲廁所蹲到一半突然門鈴響的時候,唯一能讓你立刻出去應門的救星:括約肌spbincter。
2.pennate羽狀肌 肌纖維肌纖維,斜斜地排列在肌腱上,結構看起來就像羽毛。這樣的排列增加了肌肉橫截面面積,因此力量也較大。這類型強大肌肉較常出現在下肢,畢竟要負責支撐體重。
羽狀肌以纖維與肌腱間的確切排列方式來分類:
單羽狀肌unipennate
肌纖維只由肌腱單側延伸。如股二頭肌、伸趾長肌與徑後肌。
雙羽狀肌bipennate
肌纖維由中間肌腱往雙側延伸。如股直肌與屈拇長肌。
多羽狀肌multipennate
肌纖維斜向的排列在數條肌腱上。如三角肌。
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同樣是肌肉,根據不同動作範圍與強度需求,會有這些分類,雖然平常可能沒甚麼體會,身體就會按照自己的意思動作。
但是了解之後,更能感受到其中奧妙之處,大概就能稍微能體會到,那些致力於設計機器人的工程師,之所以頭痛的原因了吧!
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