Modeling planar biomechanical linkages by means of natural coordinates

• Autorzy: Czaplicki A.

Warianty tytułu

PL

Modelowanie płaskich łańcuchów biomechanicznych za pomocą współrzędnych naturalnych

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

A multibody biomechanical model of the lower leg of the human being is presented. The model is based on natural coordinates. It is applied to a case of raising of a leg to solve three classic biomechanics problems i.e., inverse dynamics, direct dynamics, and static optimization. The time characteristics of the resultant net torques at the basic joints of the lower leg (inverse dynamics), the time histories of natural coordinates (direct dynamics) and the time-varying muscle activation patterns (static optimization) are shown. All the achieved results are compared to the ones received through generalized coordinates.

PL

W pracy zaprezentowano modelowanie płaskich układów biomechanicznych we współrzędnych naturalnych. Rozwiązano zagadnienie odwrotne, proste oraz problem optymalizacyjny dla wymachu kończyny dolnej. Uzyskane wyniki porównano z odpowiadającymi im rezultatami otrzymanymi we współrzędnych uogólnionych.

Słowa kluczowe

EN

biomechanical linkages; naturtal coordinates

PL

łańcuchy biomechaniczne; współrzędne naturalne

• Wydawca: Polskie Towarzystwo Mechaniki Teoretycznej i Stosowanej. Oddział Gliwice
• Czasopismo: Modelowanie Inżynierskie
• Rocznik: 2006
• Tom: T. 1, nr 32
• Strony: 77--82
• Opis fizyczny: bibliogr. 9 poz.

Twórcy

autor

Czaplicki A.

• Department of Biomechanics, Academy of Physical Education in Warsaw, External Faculty of Physical Education in Biała Podlaska

Bibliografia

• 1. Blajer W.: Metody dynamiki układów wieloczłonowych. Radom: Monografie Politechniki Radomskiej, 1998.
• 2. Blajer W., Czaplicki A.: Modeling and inverse simulation of somersaults on the trampoline. Journal of Biomechanics 2001, Vol. 34, p. 1619-1629.
• 3. Crowninshield R. D., Brand R. A.: A physiologically based criterion of muscle force prediction in locomotion. Journal of Biomechanics 1981, Vol. 14 , p. 793-801.
• 4. Czaplicki A., Silva M.T., Ambrósio J.C.: Biomechanical modelling for whole body motion using natural coordinates. Journal of Theoretical and Applied Mechanics 2004, Vol. 42, p. 927-944.
• 5. Davy D.T., Audu M.L.: A dynamic optimization technique for prediction muscle forces in the swing phase of gait. Journal of Biomechanics 1987, Vol. 20, p. 187-201.
• 6. Garcia de Jalón J., Serna M.A., Avilés R.: A computer method for kinematic analysis of lower-pair mechanism, Part 1: Velocities and accelerations and Part 2: Position problems. Mechanism and Machine Theory 1981, Vol. 16, p. 543-566.
• 7. Garcia de Jalón J., Bayo, E.: Kinematic and dynamic simulation of multibody systems: The real-time challenge. New York: Springer-Verlag, 1993.
• 8. Hatze H.: The complete optimization of the human motion. Mathematical Biosciences 1976, Vol. 28, p. 99-135.
• 9. Yamaguchi G.T.: Dynamic modeling of musculoskeletal motion. Boston: Kluwer Academic Publishers, 2001.