Identyfikacja obciążeń wewnętrznych w wybranych stawach w trakcie kontaktu skoczka z podłożem podczas przerzutu i salta w przód

• Autorzy: Czaplicki A. , Dziewiecki K. , Sacewicz T. , Jaszczuk J.

Warianty tytułu

EN

Identification of internat loads at the selected joints during contact of the jumper with the ground when performing the handspring front somersault

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W pracy dokonano identyfikacji obciążeń wewnętrznych w wybranych stawach w trakcie kontaktu skoczka z podłożem podczas wykonywania przerzutu i salta w przód w pozycji łamanej. Przedmiotem analizy były czasowe charakterystyki zbiorczych momentów sił mięśniowych i reakcji w stawach skokowym, kolanowym, biodrowym oraz ramiennym. Obliczenia wykonano na podstawie trójwymiarowego modelu ciała człowieka zdefiniowanego we współrzędnych naturalnych. Czasowe charakterystyki obciążeń wewnętrznych w stawach otrzymano wskutek rozwiązania zagadnienia odwrotnego. Zbadano również wpływ zmieniającej się długości członów modelu biomechanicznego na rezultaty identyfikacji. Wyniki obliczeń pozwoliły na zidentyfikowanie trójwymiarowego stanu obciążeń w stawach oraz potwierdziły przydatność współrzędnych naturalnych w modelowaniu układów biomechanicznych.

EN

The internal loads at the selected joints during contact of the jumper with the ground when performing the handspring front pike somersault were identified in this work. The computations were based on a three-dimensional model of the human body defined in natural coordinates. The time courses of the net muscle torques and internal reactions at the hip, knee, ankle and shoulder joints were obtained by inverse dynamics. The influence of nonconsistent lengths of anatomical segments on the computation results was also verified. The achieved results revealed 3D state of internal loads at the joints. Itwas also shown that the natural coordinates provide a useful environment for modeling spatial biomechanical structures.

Słowa kluczowe

PL

model biomechaniczny; ciało człowieka; staw biodrowy; staw kolanowy; staw ramienny; staw skokowy; obciążenie wewnętrzne; moment sił mięśniowych

EN

biomechanical model; human body; knee joint; ankle joint; hip joint; shoulder joint; muscle torque

• Wydawca: Polskie Towarzystwo Mechaniki Teoretycznej i Stosowanej. Oddział Gliwice
• Czasopismo: Modelowanie Inżynierskie
• Rocznik: 2012
• Tom: T. 14, nr 45
• Strony: 213--219
• Opis fizyczny: Bibliogr. 19 poz.

Twórcy

autor

Czaplicki A.

• Zakład Biomechaniki, Akademia Wychowania Fizycznegow Warszawie, Wydział Wychowania Fizycznego i Sportu w Białej Podlaskiej

autor

Dziewiecki K.

• Instytut Mechaniki Stosowanej i Energetyki, WydziałMechaniczny, Politechnika Radomska

autor

Sacewicz T.

• Zakład Biomechaniki, Akademia Wychowania Fizycznegow Warszawie, Wydział Wychowania Fizycznego i Sportu w Białej Podlaskiej

autor

Jaszczuk J.

• Zakład Biomechaniki, Akademia Wychowania Fizycznegow Warszawie, Wydział Wychowania Fizycznego i Sportu w Białej Podlaskiej

Bibliografia

• 1. Alonso F., del Castillo J., Pintado B.: Motion dataprocessing and wobbling mass modelling in the inverse dynamics of skeletal models. “Mechanism and Machine Theory” 2007, 42(9), p. 1153-1169.
• 2. Blajer W., Dziewiecki K., Mazur Z.: Remarks on human body movement modeling for the inverse dynamics analysis. “Acta Mechanica et Automatica” 2010, 4(2), p. 17-24.
• 3. Coventry E., Sands W., Smith S. : Hitting the vault board: Implications for vaulting take-off – a preliminary investigation. “Sports Biomechanics” 2006, 5(1), p.63-75.
• 4. Czaplicki A., Silva M., Ambrósio J.: Biomechanical modelling for whole body motion using natural coordinates. “Journal of Theoretical and Applied Mechanics” 2004, 42(4), p. 927-944.
• 5. Czaplicki A.: Are natural coordinates a useful toolin modeling planar biomechanical linkages. “Journal of Biomechanics” 2007, 40(10), p. 2307-2312.
• 6. Czaplicki A.: Modelowanie we współrzędnych naturalnych w biomechanice. Monografie i Opracowania nr 7. Biała Podlaska: Zamiejscowy Wydział Wychowania Fizycznego, 2009.
• 7. Czaplicki A. :Identification of internal loads at the selected joints during performance of a backwardsomersault. “The Archive of Mechanical Engineering” 2009, VI(3), p. 303-316.
• 8. Čuk I., Karácsony I.: Vault: methods, ideas, curiosities, history. Lubljana, ŠTD Sangvinčki, 2004.
• 9. Gervais P.: A prediction of an optimal performance of the handspring 1½ front salto longhorse vault. “Journal of Biomechanics” 1994, 27(1), p. 67-75.
• 10. International Gymnastics Federation, Code of Points, WAG, GAM, 2009.
• 11. Irwin G., Kerwin D.: The influence of the vaulting table on the handspring front somersault. “Sports Biomechanics” 2009, 8(2), p. 114-128.
• 12. King M., Yeadon M., Kerwin D. : A two-segment simulation model of long horse vaulting. “Journal of Sport Sciences” 1999, 17(4), p. 313-324.
• 13. King M., Yeadon M.: Factors influencing performancein the Hecht vault and implications for modelling.“Journal of Biomechanics” 2005, 38(1), p. 145-151.
• 14. Prassas S., Kwon Y-H., Sands W.: Biomechanical research in artistic gymnastics: a review. “Sports Biomechanics” 2006, 5(2), p. 261-291.
• 15. Sano S., Ikegami Y., Nunome H., Apriantono T., Sakuraji S.: The continuous measurement of the springboard reaction force in gymnastic vaulting. “Journal of Sport Sciences” 2007, 25(4), p. 381-391.
• 16. Seemann W., Stelzner G., Simonidis C. (2005): Correction of motion capture data with respect to kinematic data consistency for inverse dynamic analysis. In: Proceedings of ASME International Design Technical Conferences and Computers and Information in Engineering Conference, Long Beach, paper DETC2005-84964.
• 17. Silva M., Ambrósio J.: Kinematic data consistency in the inverse dynamic analysis of biomechanical systems. “Multibody System Dynamics” 2002, 8(2), p. 219-239.
• 18. Takei Y., Kim E.: Techniques used in performing the handspring and salto forward tucked vault at the 1988 Olympic Games.”International Journal of Sport Biomechanics” 1990, 6(2), p. 111-138.
• 19. Takei Y., Dunn H., Blucker E: Somersaulting techniques used in high-scoring and low-scoring Roche vaults performed by male Olympic gymnasts. “Journal of Sport Sciences” 2007, 25(6), p. 673-685.