Analiza geometryczna i ruchowa stawu kolanowego człowieka

• Autorzy: Stępniewski A. A.

Warianty tytułu

EN

Geometrical and mobility analysis of knee joint of man

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W pracy przeprowadzono analizę strukturalną i geometryczno-ruchową płaskiego modelu stawu kolanowego. Wyznaczono ruchliwość i zidentyfikowano więzy bierne. Określono podstawowe wymiary, konieczne do opisania geometrii stawu. Do analizy ruchowej przyjęto uproszczony model płaski. Wykorzystując przekształcenia układów współrzędnych Denavita-Hartenberga, wyznaczono wektory położeń charakterystycznych punktów kości udowej względem kości piszczelowej. Wyznaczono linię styku kości piszczelowej z udową dla pełnego zakresu ruchu w stawie. Opracowano algorytm wyznaczania współrzędnych położenia punktu przytwierdzenia więzadeł pobocznych do kości udowej dla zadanego położenia punktu przytwierdzenia względem kości piszczelowej. Zamieszczono przykład obliczeniowy będący ilustracją omówionego algorytmu.

EN

The paper presents the structural, geometric and mobility analysis of flat mechanism of the knee joint model. The mobility was determined and passive bonds were identified. The basic dimensions, necessary for description of the joint geometry, were defined. The simplified flat model was assumed for the mobility analysis. Using the transformation of Denavit-Hartenberg systems of coordinates, vectors of position of the femoral bone characteristic points in relation to the tibial bone were determined. The shape of the tibial bone pan assuring solid contact of the bone during full range of movement in the joint was defined. There was worked out an algorithm for determining the position coordinates of the point of attaching marginal ligaments to the femoral bone for the given position of the attaching point in relation to the tibial bone. The example of computations illustrating the algorithm discussed is presented in the paper. It can be stated that in the joint flat model there appear three passive fetters: the point of the bone junction, two marginal ligaments along with the kinematic pair. The relative movement along circle of marginal ligaments ends is loaded with the radial error equal to 0,7 mm.

Słowa kluczowe

PL

analiza strukturalna; analiza kinematyczna; staw kolanowy

EN

structural analysis; kinematical analysis; knee joint

• Wydawca: Wydawnictwo PAK
• Czasopismo: Pomiary Automatyka Kontrola
• Rocznik: 2009
• Tom: R. 55, nr 6
• Strony: 342--345
• Opis fizyczny: Bibliogr. 9 poz., rys., wykr., wzory

Twórcy

autor

Stępniewski A. A.

• Katedra Podstaw Techniki, Uniwersytet Przyrodniczy w Lublinie,

Bibliografia

• [1] Andrzejewski T, Trytek–Pysiewicz A.: Leczenie uszkodzeń więzadeł krzyżowych stawu kolanowego. Fizjoterapia Polska. Vol. 4, Nr 4, 2004, 331–336.
• [2] Bochenek A., Reicher M.: Anatomia człowieka . Tom I. PZWL. Warszawa 1997.
• [3] Denavit J., Hartenberg R. S.: A Cinematic Notation for Lower-Pair Mechanism based on Matrices. Journ. Appl. Mechanics 22, 1955, 215-222.
• [4] Gaździk T. S.: Ortopedia i traumatologia. PZWL. Wyd. 2. Warszawa 2008.
• [5] Kuś W. M.: Urazowe uszkodzenia kolana. PZWL. Warszawa 1984.
• [6] Morecki A., Knapczyk J., Kędzior K.: Teoria mechanizmów i manipulatorów. WNT, Warszawa 2002.
• [7] Świątkowski J.: Badanie radiologiczne w uszkodzeniach więzadeł krzyżowych stawu kolanowego. Acta Clinica, tom 1 nr 4, s. 307-313.
• [8] Trzaska T.: Aktualne metody rekonstrukcji więzadeł krzyżowych kolana. Medicina Sportiva 6. 2002, s. 19–22.
• [9] http://pl.wikipedia.org/wiki/Staw_kolanowy.