本书分为骨骼肌收缩的力产生机理、骨骼肌收缩的生物力学建模、基于sEMG信号的骨骼肌激活状态与收缩力估计三章。
在生物力学领域，骨骼肌收缩力的产生机理是拥有吸引力和挑战性的研究课题之一。通过分析骨骼肌收缩力学原理，建立合理的骨骼肌力学模型，在肢体运动康复医学和人工肌肉等仿生领域中具有重要应用价值。从本质上来讲，骨骼肌的收缩行为源于肌球蛋白分子马达，它是一种纳米尺度的分子机器，分子马达通过水解三磷酸腺苷（ATP）产生作用力推动细肌丝与粗肌丝相对运动，大量的分子马达集体做功使肌肉产生收缩。目前肌肉收缩的微观机理研究主要集中在分子马达循环过程的定性描述上，很难对分子马达微观动态力学行为进行准确解析。另外，现有骨骼肌生物力学模型主要由Hill的宏观能量模型与Huxley的微观横桥模型发展而来。Hill模型描述简单，并已广泛应用于生物医学工程领域，但属于准静态范畴，不够准确；Huxley模型基于分子马达能态跃迁，能够给出肌小节的动态收缩力。然而，实际上肌肉是由大量肌小节串并联构成，其动力学特性与单个肌小节。