Symulacja komputerowa sił mięśniowych sterujących zadanym ruchem w stawie biodrowym

Anna Dąbrowska-Tkaczyk , Karolina Czajka

Abstract

WSTĘP Zagadnienie sterowania w układzie ruchu człowieka jest przedmiotem badań podejmowanych od wielu lat zarówno w aspekcie teoretycznym jak i doświadczalnym w odniesieniu do żywych obiektów oraz modeli antropometrycznych. W niniejszej pracy przedstawiono wyniki badań modelowych i symulacji komputerowych na bazie danych uzyskanych z eksperymentu na stanowisku do badania modeli stawu biodrowego. MATERIAŁ I METODA Praca zawiera część eksperymentalną i obliczeniową. Eksperyment został wykonany na stanowisku z modelem fizycznym układu stawu biodrowego składającym się z modelu kości obręczy biodrowej, mechanizmu stawu biodrowego oraz modelu układu mięśniowego w tym stawie. Stanowisko jest wyposażone w skomputeryzowany tor pomiarowy. Eksperyment polegał na wykonaniu zadanego ruchu obrotowego kości udowej oraz zarejestrowaniu wyników pomiarów tj. przemieszczeń kątowych w stawie oraz towarzyszących im zmian odległości pomiędzy przyczepami mięśniowymi odpowiadających zmianom długości aktonów mięśniowych. W części obliczeniowej zostały opracowane wyniki pomiarów, oraz rozwiązane zadanie symulacyjne wg opracowanego algorytmu [1 ]. WYNIKI Na podstawie wyników pomiarów i danych literaturowych [2,3] wyznaczone zostały charakterystyki wybranych siłowników mięśniowych. Charakterystyki dobrze odwzorowują charakter pracy mięśni (koncentryczna, ekscentryczna) i ich funkcji w trakcie ruchu w stawie. Następnie w wyniku rozwiązania zadania symulacyjnego, zostały wyznaczone funkcje pobudzenia oraz siły mięśniowe sterujące ruchem w stawie. DYSKUSJA Trudnością w rozwiązywaniu tego typu zadań jest znana w biomechanice układów ruchu nadmiarowość liczby siłowników mięśniowych w stosunku do ruchliwości obsługiwanych przez nie par biokinematycznych. W rozważanym zadaniu wprowadzono założenia upraszczające, wybierając siłowniki o największych zmianach długości, co miało wpływ na uzyskane wyniki. Stanowisko badawcze i opracowana metoda mają duży potencjał w zakresie możliwości prowadzenia badań i poprawy dokładności uzyskiwanych wyników. LITERATURA 1. Dąbrowska-Tkaczyk A., Orantek P.: Optimal resolution of inverse problem in biomechanics of human hip joint model of movement applying evolutionary algorithm procedure, Computer Methods in Mechanics, Gliwice, 2003 2. Dąbrowska-Tkaczyk A., The method and results of hip joint muscle characteristics simulation onthe basis of Hill type model and experimental data, Biomechanics 2010, pp. 65-66 3. Dąbrowska-Tkaczyk A., Mianowski K., Pędzisz R., Grygoruk R., Jastrzębski R.: Stanowisko do badania modeli stawu biodrowego człowieka, Urząd Patentowy RP, Patent nr 220303, Warszawa, 2015
Author Anna Dąbrowska-Tkaczyk IMP
Anna Dąbrowska-Tkaczyk,,
- The Institute of Mechanics and Printing
, Karolina Czajka
Karolina Czajka,,
-
Pages1-1
Publication size in sheets0.3
Book Dąbrowska-Tkaczyk Anna, Czajka Karolina (eds.): XI Sympozjum "Analiza ruchu - teoria i praktyka w zastosowaniach klinicznych", 2016
Keywords in PolishSterowanie ruchem, staw biodrowy, siłowniki mięśniowe
Keywords in Englishmovement control, hip joint, muscle actuators
Languagepl polski
Not used for evaluationyes
Score (nominal)0
Citation count*0
Cite
Share Share



* presented citation count is obtained through Internet information analysis and it is close to the number calculated by the Publish or Perish system.
Back