Ograniczanie wyników
Czasopisma help
Autorzy help
Lata help
Preferencje help
Widoczny [Schowaj] Abstrakt
Liczba wyników

Znaleziono wyników: 36

Liczba wyników na stronie
first rewind previous Strona / 2 next fast forward last
Wyniki wyszukiwania
Wyszukiwano:
w słowach kluczowych:  lower limb
help Sortuj według:

help Ogranicz wyniki do:
first rewind previous Strona / 2 next fast forward last
EN
The joints of the lower limb are the key elements in enabling the interaction of the body and the ground during gait [2]. At the same time, the ankle represents one the first links in this load-transferring mechanism. The problems and applications of digital twin modeling, which represent highly accurate and validated models used for treatment and surgical planning, are becoming ever more popular as indicated by recent publications [15], [16]. Nevertheless, these models require modern and advanced tools for validation and efficient exploration of the solution space. This is only even more evidenced by the complex nature of the body joints present in the lower limb.
EN
This study aimed to investigate the mechanisms of the human body dynamics during the golf swing through a musculoskeletal simulation for different types of subjects to better understand the biomechanical aspects of the golf sport. Methods: The lower extremity model of the AnyBodyTM modeling system was adapted to a more advanced knee model to capture the large knee axial rotations during golf swing using an inverse dynamic musculoskeletal approach. Swings from three golfers, one with apparent osteoarthritis in both knee joints, one with bilateral total knee replacement, and one healthy, were captured in a motion capture laboratory and simulated. Results: The golf swing generated a high axial rotation in the knee joint (approximately 25°-31°). Ball impact represented the most critical time event, near which maximum loading of the lower extremity was observed, e.g., knee compression force raised to a maximum of 329% body weight. The fast rate of knee loading by large compression forces prior to ball impact was identified as a potential cause of knee injury for golfers. Conclusions: Our findings are comparable with previous experimental and computational studies, and the proposed musculoskeletal model can be employed to provide valuable information to clinicians and scientists, e.g., on the biomechanics of the lower extremities after total knee replacement for golf swing.
EN
The Sliding Mode Controllers (SMCs) are considered among the most common stabilizer and controllers used with robotic systems due to their robust nonlinear scheme designed to control nonlinear systems. SMCs are insensitive to external disturbance and system parameters variations. Although the SMC is an adaptive and model-based controller, some of its values need to be determined precisely. In this paper, an Optimal Sliding Mode Controller (OSMC) is suggested based on Whale Optimization Algorithm (WOA) to control a two-link lower limb rehabilitation robot. This controller has two parts, the equivalent part, and the supervisory controller part. The stability assurance of the controlled rehabilitation robot is analyzed based on Lyapunov stability. The WO algorithm is used to determine optimal parameters for the suggested SMC. Simulation results of two tested trajectories (linear step signal and nonlinear sine signal) demonstrate the effectiveness of the suggested OSMC with fast response, very small overshoot, and minimum steady-state error.
EN
The aim of this study was to examine the joint contact forces (JCF) between each limb as the LLD magnitude increases during walking activity. Methods: Eighteen male healthy subjects volunteered to participate in the experiment. Walking gait analysis was conducted with eight different levels of insole to simulate the LLD, starting from 0 cm until 4.0 cm with 0.5 cm increment. Qualisys Track Manager System and C-motion Visual 3D biomechanical tools were used to analyse the results. Four joints (ankle, knee, hip, and pelvis) of lower limb of two legs were investigated. The increment of insoles was placed on the right leg to represent the long leg. Results: The results suggest that the mean contact forces for all joints in the short leg were increased as the increment level increased. On the contrary, the mean contact forces in the long leg decreased when the LLD level increased. Among these four joints, JCF in hip shows a positive increment based on the ASI value. Means that hip shows the most affected joint as the LLD level increase. Conclusions: The result obtained in this study might help clinicians treat patients with a structural LLD for treatment plan including surgical intervention.
5
Content available remote Rozwój stóp na tle rozwoju ontogenetycznego organizmu człowieka
PL
Organizm człowieka, w tym kończyny dolne, w całym okresie rozwoju ontogenetycznego podlega cyklicznym zmianom dotyczącym zjawiska rozrostu, różnicowania oraz dojrzewania i że należy je uwzględniać przy projektowaniu kopyt i obuwia. W oparciu o wyniki badań ponad 22.5 tys. osobników w wieku 2-56 i więcej lat przedstawiono i omówiono zjawiska rozrostu i różnicowania dla wybranych cech stopy na tle rozrostu wysokości i ciężaru ciała.
EN
In the whole ontogenetic development the human organism including lower limb throughout the entire period is subject to cyclical fluctuations of the growth phenomenon and shall be taken into consideration in the design and implementation of the lasts and shoes. Based on the research results for persons aged 2 -56 was presented to and discussed for foot selected properties in view of the cyclical fluctuations of the growth phenomenon and body weight.
PL
W pracy podjęto próbę odpowiedzi na pytania dotyczące wpływu Nordic Walking na pracę pompy mięśniowej kończyn dolnych oraz czas wypełniania się żył krwią, a także zbadania, czy istnieją istotne różnice w omawianych parametrach u osób trenujących Nordic Walking w porównaniu z nietrenującymi. Badaniem objęto grupę 30 kobiet (średnia wieku 61,6 lat). Grupę badaną stanowiło 15 kobiet z Uniwersytetu Trzeciego Wieku w Uniwersytecie Wrocławskim, trenujących Nordic Walking. 15-osobową grupę kontrolną natomiast stanowiły kobiety pracujące przewlekle w pozycji siedzącej, w administracji, nieuprawiające aktywności ruchowej. W celu dokonania diagnostyki układu żylnego kończyn dolnych przeprowadzono badania fotopletyzmograficzne kończyn dolnych za pomocą aparatu Rheo Dopplex II PPG firmy Huntleigh Diagnostisc (Wielka Brytania). Mierzono parametry przepływu żylnego tj. pracę pompy żylnej – VP (ang. Venous Pump) oraz czas wypełniania się żył krwią – RT (ang. Refilling Time). Do opracowania statystyki wykorzystano program STATISTICA 10, stosując test t-Studenta dla grup niezależnych. Wyniki badań wskazują na istniejące różnice w obrazie dynamiki odpływu krwi z kończyn dolnych u kobiet trenujących i nietrenujących Nordic Walking, przemawiając na korzyść grupy aktywnej fizycznie.
EN
The goal of this research was to assess the influence of physical activity on women representing the University of Third Age. The Nordic Walking as the physical activity was examined, whereas venous blood flow in the lower limbs, was measured. The assess the Nordic Walking impact on both: the muscle pump of lower limbs and the time when veins are filled with blood. The research group consisted of has thirty women, mean age 61.6. Half of them (active group) were representing the University of Third Age (linked to the University of Wroclaw), whereas the other half were women, office workers, not training Nordic Walking. The photoplethysmographic examination of lower limbs, were performed by means of Rheo Dopplex II PPG apparatus (UK). The parameters of venous flow, including the work of VP (Venous Pump) and the venous blood RT (Refilling Time), were measured. The analysis exploited the STATISTICA 10 software. For the independent class, the t-Student test was utilized. It was shown that the dynamics of the blood outflow from the lower limb is different in these two groups, pointing out the benefits of the physically activity in terms of Nordic Walking.
PL
W większości definicji biomechaniki jako temat wiodący przewija się ruch człowieka i zwierząt. Świadczy to o jego wielkim znaczeniu dla funkcjonowania organizmów żywych, a jednocześnie wskazuje na potrzebę ciągłych badań nad jego pełnym poznaniem. Chód jest jednym z najważniejszych i najczęściej spotykanych rodzajów ruchu człowieka. Mimo wielu lat intensywnych badań ciągle jeszcze nasza wiedza na temat tej formy przemieszczania się jest niepełna, zaś metody i urządzenia służące do jej analizy są stale rozwijane i udoskonalane. W prezentowanej pracy można wyróżnić dwie podstawowe części, których motywem przewodnim jest chód człowieka. W pierwszej części (rozdział 4) skoncentrowano się na analizie stabilności chodu normalnego, będącego podstawą wszelkich badań porównawczych w zakresie lokomocji dwunożnej oraz patologii układu ruchu. Najpowszechniej obecnie stosowana, znana od kilkudziesięciu lat, metoda oceny stabilności zarówno posturalnej, jak i lokomocyjnej, wykorzystuje platformy dynamometryczne pozwalające uzyskać informacje na temat środka nacisku stóp na podłoże i jego przemieszczeń. Ma ona jednak pewne wady i ograniczenia, nie daje na przykład pełnej wiedzy na temat parametrów kinematycznych chodu. Zaproponowana w tej pracy procedura badawcza łączy w sobie znaną metodę optoelektronicznej rejestracji trajektorii wybranych punktów ciała idącej osoby z kryteriami stabilności wykorzystywanymi przy projektowaniu dwunożnych robotów kroczących. Testy przeprowadzone przy użyciu dwóch kamer cyfrowych i bieżni o regulowanej prędkości przesuwu dowodzą, że nawet tak prosty system daje satysfakcjonujące rezultaty i może być z powodzeniem stosowany w ośrodkach badawczych i rehabilitacyjnych, niedysponujących bogatym wyposażeniem sprzętowym ani znacznymi środkami finansowymi. Druga część pracy (rozdział 5) przedstawia badania naprężeń wybranych fragmentów kośćca kończyny dolnej, których obciążenia są zdeterminowane głównie przez siły dynamiczne generowane podczas chodu. Analizie poddano kość miedniczną, szyjkę kości udowej oraz kości goleni. Na podstawie symulacji numerycznych prowadzonych przy użyciu metody elementów skończonych uzyskano szereg informacji na temat wielkości i rozkładu naprężeń badanych struktur, a także miejsc krytycznych z punktu widzenia ich wytrzymałości. Obliczenia były wykonywane dla różnych konfiguracji parametrów kontrolnych, co pozwoliło m.in. na określenie krytycznej wartości kąta szyjkowo-trzonowego, ocenę wpływu sprawności mięśni na stan pracy szyjki kości udowej czy też zmian w naprężeniach kości piszczelowej przy uszkodzonej strzałce.
EN
In most definitions of biomechanics as a leading subject, the movement of man and animals appears. This demonstrates its great importance for the functioning of living organisms, and also indicates the need for continuing research on his full knowledge. Walking is one of the most important and most common types of human movement. Despite many years of intensive research, our knowledge of this form of movement is still incomplete, and the methods and devices for the analysis are constantly being developed and refined. In presented study, there can be distinguished two basic parts, in which the leading theme is gait of human. The first part (chapter 4) focuses on the analysis of the stability of the normal gait, which is the basis for any comparative study of bipedal locomotion and the pathology of the musculoskeletal system. The most popular method for evaluating both postural and locomotive stabilities, known for several decades, use the dynamometric platforms to obtain information about the foot center of pressure and its displacement. However, it has some drawbacks and limitations, for example, it does not give full knowledge of the kinematic parameters of gait. Procedure proposed in this treatise combines the well-known method for optoelectronic recording the trajectory of the selected points of the walking person's body with the stability criteria used in the design of bipedal walking robots. Tests carried out using two amateur digital cameras and variable speed treadmill shift shows that even such a simple system gives satisfactory results and can be successfully used in research centers and rehabilitation facilities not yet have extensive hardware or significant financial resources. Second part of the treatise (chapter 5) presents the stress study of selected elements of lower limb bones' skeleton, which loads are determined mainly by the dynamic forces generated during gait. The analysis was performed on the pelvic bone, femoral neck and shin bones. Based on numerical simulations executed using the finite element method, there was obtained some information on the size and distribution of the stress test structures, as well as critical areas from the standpoint of their strength. The calculations were carried out for different configurations of the controlled parameters, which allowed, inter alia to determine the critical values of the femoral neck-shaft angle, assessing the impact of the muscles efficiency on the femoral neck status or changes in the stress of the tibial bone at the damaged fibula.
PL
W artykule opisano metodę wyznaczania -poprzez rozwiązanie zadania symulacji dynamicznej odwrotnej -sił mięśniowych i reakcji w stawach kończyny dolnej podczas naskoku i odbicia z jednej nogi. Kończynę wydzielono z ciała człowieka i zamodelowano jako płaski łańcuch kinematyczny zaczepiony w stawie biodrowym, sterowany za pomocą dziewięciu sił mięśniowych. Danymi wejściowymi dla symulacji są charakterystyki kinematyczne ruchu (pomierzone metodami fotogrametrycznymi) oraz, w fazie kontaktu z podłożem, reakcje od podłoża na stopę (zmierzone na platformie dynamometrycznej). Przedstawiono zarówno najistotniejsze elementy zbudowanego modelu obliczeniowego jak i wybrane wyniki symulacji dynamicznej odwrotnej analizowanego skoku.
EN
The paper developes an effective method for the determination of muscle forces and joint reaction forces in the lower limb, developed as the inverse dynamics simulation during one-leg jump composed as a sequence of a short flight phase (hurdle from one leg to another), one-leg contact phase with the ground (landing and take-off), and another flight phase (ballistic flight after the take-off). The main steps of the developed formulation are shortly presented, and selected simulation results of the sample movement are reported.
PL
W artykule przedstawiono projekt uprzęży ortopedycznej wraz z podwieszeniem służącej do odciążania pacjenta w trakcie wykonywania ćwiczeń lokomocyjnych. Zaprezentowano również wykonany prototyp, który jest obecnie testowany wraz systemem podwieszającym skonstruowanym w Katedrze Mechaniki Teoretycznej i Stosowanej.
PL
Celem projektu było opracowanie i zbudowanie oryginalnych technicznych modeli napędów do zastosowania w Systemie Pionizacji i Wspomagania Ruchu (SPiWR).System ten przeznaczony jest dla osób z niedowładem kończyn dolnych, zgodnie z najnowszymi tendencjami występującymi w dziedzinie bioniki[8,9]. W proponowanym rozwiązaniu osoba niepełnosprawna porusza się dzięki zastosowaniu mechanicznego układu do którego mocowane są kończyny dolne, zastępującego ich funkcje poprzez wymuszony ruch odtwarzający w znacznym zakresie naturalny ruch kończyn dolnych [2,3,4]. W artykule przedstawiono problematykę doboru układów napędowych systemu.
11
Content available Loads of Lower Limb Joints During Bicycle Ride
EN
This work features a geometric and static analysis of the lower limb during bicycle ride. Basic dimensions are indicated, which are necessary for the description of movement geometry. The simplified flat model was adopted for the analysis. Using the transformation of Denavit-Hartenberg frames, vectors were developed for the position of the rotation axis of the joints in immovable frame. The inverse kinematics problem was solved. The course of displacement changes in the ankle joint was adopted as an angle function for crankset position, based on experimental research results, published in professional literature. The course was approximated with fifth grade polynomial. Joint displacements and loads were established. A sample calculation is presented, illustrating the subject computational algorithm.
PL
Wiele jednostek chorobowych, np. złamanie, skręcenie czy zwichnięcie w obrębie kończyn dolnych wymaga odpowiednich ćwiczeń i rehabilitacji. W pracy przedstawiono system do interaktywnej rehabilitacji oraz diagnostyki dysfunkcji kończyn dolnych w łańcuchu biokinematycznym zamkniętym, opisano zasadę działania, a także korzyści wynikające z jego stosowania. System przeznaczony jest do rehabilitacji narządu ruchu w schorzeniach ortopedycznych, reumatologicznych, neurologicznych, kardiologicznych oraz w zastosowaniach do odnowy biologicznej i w sporcie.
EN
Many diseases such as fracture, sprain, or dislocation within the lower limbs require suitable training and rehabilitation. The paper presents system for interactive rehabilitation and diagnostics of dysfunction of lower limbs in the biokinematic closed chain, introduces the principle of operation and the advantages of its application. The system was designed for the rehabilitation of the motor organ in orthopedic, rheumatologic, neurologic and cardiac diseases. It is also applied in wellness and sport.
PL
Niedokrwienie kończyn dolnych jest chorobą spowodowaną zmianami w tętnicach. Postęp w motoryzacji, nieprawidłowe odżywianie, stres, palenie papierosów i inne nałogi sprzyjają rozwojowi miażdżycy kończyn dolnych. Celem pracy było przedstawienie wstępnych wyników badań wpływu przewlekłego niedokrwienia kończyn dolnych na dynamikę zmian temperatury w obrębie wybranych obszarów ciała. Dynamika i progresja zmian miażdżycowych oraz spadek temperatury w obrębie kończyn dolnych, są różne w zależności od stopnia niedokrwienia. W pracy przedstawiono porównanie badań termowizyjnych przeprowadzonych wśród osób chorych i zdrowych.
EN
The ischaemia of lower limbs is a disease caused by arteries lesions. The motorization, incorrect nutrition, stress, smoking and other addictions are factors that thay may lead to the progress of the arteriosclerosis of lower limbs. The aim of the paper was to present preliminary results of the studies on the influence of chronic ischaemia of lower limbs on the temperature distribution within the selected body areas. The dynamics and the progression of atherosclerotic changes, as well as the decrease of temperature of the lower limbs skin, depend upon the progress of ischaemia. The comparison of thermovision examinations performed on ill and healthy people, is presented.
PL
W pracy przedstawiono opracowane modele matematyczne kończyny dolnej, które pozwalają na analizę ruchów. Proces ten podzielono na analizę zginania i prostowania w stawach kończyny, co zapewnione jest poprzez skurcz i rozkurcz mięśni, które współpracują ze sobą antagonistycznie. Model matematyczny nogi działającej ruchem czynnym oraz biernym przedstawiono, wykorzystując zależność sprężystości mięśnia, masy, którą stanowią mięśnie w obrębie danej części kończyny oraz tłumienia. Opracowane modele w dalszych pracach wykorzystane będą w procesie projektowania urządzenia wspomagającego ruch kończyny dolnej.
EN
The paper presents a mathematical model developed lower limb, which allowed for analysis of its movements. The model assumes that the main force of gravity comes from the weight of the body, the rest in the lower limb is part of the spring-damping. Such a working model of the thigh and shin muscles, assumed elastic properties of the sarcomeric contraction and his trial loosen contrary, by extending the spring. Properties of joints are described by the damping. The next stage includes the exercise of passive motion, which is executed by the system when straightening the leg.
PL
W artykule przedstawiono koncepcje mechatronicznego urządzenia rehabilitacyjnego dla kończyn dolnych zadającego wielopłaszczyznowy ruch zgodnie z metodami neurofizjologicznymi. Prace projektowe zostały poprzedzone badaniami doświadczalnymi kinematyki ruchów kończyny dolnej podczas wykonywania ruchów zgodnych z metodą PNF (Proprioceptive Neuromuscular Facilitation). Dla wybranego wariantu urządzenia rehabilitacyjnego na podstawie przyjętej struktury kinematycznej oraz wyników pomiarów doświadczalnych ruchu kończyny dolnej wyznaczone zostały przebiegi momentów napędowych oraz mocy w wybranych parach kinematycznych.
EN
The conception of the mechatronic device for lower limb rehabilitation based on multiplanar motion performed in accordance with neurophysiological rehabilitation methods (PNF) is presented in the paper. The design process was preceded by the experimental research into kinematics of lower limb motion performed according to PNF method. For the accepted device solution the courses of driving moments in kinematic pairs were determined on the basis of kinematics parameters and results of measurements of lower limb motion.
PL
W pracy dokonano identyfikacji ciosu mae-geri i przedstawiono optymalne charakterystyki sterujące modelu biomechanicznego uzyskane za pomocą optymalizacji parametrycznej. Parametryzacji zostały poddane prędkości uogólnione modelu. Ich wartości początkowe obliczono na podstawie analizy kinematycznej zapisu video badanego ciosu. Za kryterium optymalizacyjne wybrano minimalny czas zadawania ciosu. Warunki brzegowe odpowiadały zarejestrowanej początkowej i końcowej konfiguracji kończyny. W obliczeniach wykorzystano metodę sekwencyjnego programowania.
EN
Identification and an inverse dynamic parametric optimization method for solving optimal control problems involving planar biomechanical linkages is presented. The method is applied to minimize the performance time of a mae-geri kick. Parameterized generalized velocities as design variables and sequential quadratic programming (SQP) method were used in the computations. The actual and optimal time characteristics of the net torques at the basic joints of a leg and actual internal reactions in the hip joint are presented. Some remarks concerning the technique of the performed kick are included.
PL
W ramach pracy przeprowadzono badania kinematyki ruchów terapeutycznych kończyny dolnej wykonywanych zgodnie z metodą PNF. W trakcie badań rejestrowano sekwencje ruchów wykonywanych przez specjalistę z dziedziny rehabilitacji metodą PNF.Analizę kinematyczną przeprowadzono z wykorzystaniem optoelektronicznego systemu do analizy ruchu APAS.
EN
Research into kinematics of therapeutic movements of lower limb performed according to the PNF method are presented in the paper. The sequences of movements, carried out by a skilled PNF physiotherapist, were recorded and next the kinematic analyses were conducted by means of the optoelectronic motion analysis system APAS.
PL
W niniejszym referacie podjęto próbę analizy wpływu długości strzemion w jeździe konnej na obciążenia powstające w kończynie dolnej. Wraz ze zmianą długości strzemion zmienia się kąt zgięcia nogi w stawie kolanowym oraz skokowym.
EN
In this publication we would like to analyse how length of the stirrups effects on loads in the lower limb. The longer stirrups are the bigger knee and ankle angles are. In horse riding there are some kinds of rider‟s positions, which are connected with discipline. Dressage rider„s seat is different than jumping or race seat, so we would like to analyse these differences. For example the long stirrups of the dressage rider allow for a long leg. But the short stirrups of a jockey allow the rider to stay over the galloping horse's center of balance and allow the horse to reach the maximum possible speed.
PL
Celem pracy jest przedstawienie analizy błędów oraz wyników symulacji wartości momentów sił w stawie skokowym dla płaskiego modelu kończyny dolnej, wynikających z różnego przebiegu środka parcia stopy na podłoże (CoP - center of pressure). Składowa przednio-tylna CoP była przesuwana o wektory [a;b], gdzie a i b - dowolne liczby rzeczywiste. Wartości uzyskane dla symulacji wskazują, że zmiana położenia CoP może generować bardzo duże błędy w wartościach momentów. Jak wynika z symulacji dla badanego modelu zmiana położenia CoP o wektor np. [0;7] cm, generuje krzywą tożsamą z trajektorią przebiegu momentów w stawie skokowym w chodzie charakterystycznym dla osoby niepełnosprawnej.
EN
The purpose of this study was to investigate the effect of errors in the center of pressure (CoP) locations on two dimensional lower limb joint moment during gait. Kinematics and kinetic data were synchronized in MatLab. Antero - posterior component of CoP was shifted by vectors [a;b], where a and b -real numbers. The study shows that change of the location of CoP can generate very large mistakes in calculation of joint moments. As results from simulation for studied model the change of CoP about the vector e.g. [0;7]cm, generate the curve the same like for the handicap person.
PL
W pracy przedstawiono projekty urządzeń rehabilitacyjnych wykorzystujących nowoczesne technologie informatyczne do korekcji wad kończyn dolnych szczególnie dzieci i młodzieży. Ze względu na trudności w prowadzeniu rehabilitacji u dzieci proponuje się uatrakcyjnienie wykonywania koniecznych czynności poprzez zastosowanie interaktywnych zabawek rehabilitujących. Rehabilitacja będzie odbywać się na zasadzie nieświadomej zabawy przy pomocy specjalistycznych urządzeń podczas gry na komputerze. Aspekt zabawy jest szczególnie istotny ze względu na niechęć małych pacjentów do tradycyjnych metod kinezyterapii.
EN
This paper shows various designs of rehabilitation devices using modern informatics technologies for correction of lower limbs, especially at children and youth. Due to difficulties in rehabilitation in this group but also in order to make mandatory activities more attractive, application of interactive rehabilitation toys was proposed. The rehabilitation will go on with the help of specialist appliances during a computer game so the patient will be unaware of the process. The aspect of play is crucial with regards to an aversion of young patients for traditional methods of kinesytherapy.
first rewind previous Strona / 2 next fast forward last
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.