Design of a biomechanical model for the determination of muscle forces in lower extremities

• Autorzy: Blajer W. , Dziewiecki K. , Mazur Z.

Warianty tytułu

PL

Budowa modelu biomechanicznego dla wyznaczania sił mięśniowych w kończynach dolnych

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

Foundations for the design of a human biomechanical model aimed at analyzing planar movements such as vertical or standing long jumps are presented. The motions in the hip, knee and ankle joints are modeled as enforced by muscle forces applied to the tendon attachment points, and the other joint motions are actuated by torques representing the muscle action. A systematic construction of the related dynamic equations in independent coordinates is developed, enhanced by an effective scheme for determination of reaction forces in the leg joints. The reaction forces from the ground during the support phase can also be obtained.

PL

W pracy przedstawiono założenia i sposób budowy modelu matematycznego ciała dla analizy czynności motorycznych typu wyskok do góry czy skok z miejsca do przodu. Ruch w stawach kończyn dolnych wymuszany jest za pomocą sił mięśniowych działających wzdłuż odcinków łączących miejsca ich zaczepów, natomiast ruchy w pozostałych stawach realizowane są za pomocą wypadkowych momentów sił mięśniowych. Zaproponowano systematyczny sposób generowania równań ruchu wymaganych dla rozwiązania zadania symulacji odwrotnej, uzupełnione o efektywny sposób wyznaczania reakcji w stawach kończyn dolnych oraz oddziaływań z podłożem.

Słowa kluczowe

EN

biomechanical model; lower extremities

PL

model biomechaniczny; kończyny dolne

• Wydawca: Polskie Towarzystwo Mechaniki Teoretycznej i Stosowanej. Oddział Gliwice
• Czasopismo: Modelowanie Inżynierskie
• Rocznik: 2006
• Tom: T. 1, nr 32
• Strony: 45--52
• Opis fizyczny: Bibliogr. 5 poz.

Twórcy

autor

Blajer W.

autor

Dziewiecki K.

autor

Mazur Z.

• Institute of Applied Mechanics, Technical University of Radom

Bibliografia

• 1. Blajer W., Czaplicki A., „Contact modeling and identification of planar somersaults on the trampoline”, Multibody System Dynamics, 10 (2003), p. 289-312.
• 2. Blajer W., Czaplicki A., “An alternative scheme for determination of joint reaction forces in human multibody models”, Journal of Theoretical and Applied Mechanics, 43 (2005), p. 813-824
• 3. Yamaguchi, G.T., Dynamic modeling of musculoskeletal motion: a vectorized approach for biomechanical analysis in three dimensions, Kluwer, Dordrecht, 2001.
• 4. Blajer W., “On the determination of joint reactions in multibody mechanisms”, Transactions of the ASME, Journal of Mechanical Design, 126 (2004), p. 341-350
• 5. Ben-Israel A., Greville T.N.E., Generalized inverses: theory and applications, Robert E. Krieger Publishing Company, Huntington, New York, 1980