Tworzenie efektywnych algorytmów sterowania układami biomechanicznymi wymaga uwzględnienia wielu specyficznych właściwości dynamiki i kinematyki tych układów. Artykuł opisuje metody i narzędzia wykorzystane do stworzenia modelu biomechanicznego kończyn dolnych dorosłego mężczyzny. Szczególną uwagę poświęcono wpływowi mięśni oraz naturalnych ograniczeń na dynamikę całego układu oraz niezbędnym uproszczeniom przyjętym w fazie modelowania. W drugiej części przedstawione zostało zastosowanie modelu jako symulatora dla algorytmów stabilizacji postawy oraz algorytmów sterowania chodem dwunożnych robotów kroczących. Dane z symulacji zestawione z danymi z eksperymentów fizjologicznych pozwalają określić przydatność tych algorytmów w zastosowaniu do sterowania ruchem w układzie biomechanicznym, jak również możliwości ich modyfikacji i rozwijania w celu wykorzystania w systemach funkcjonalnej elektrostymulacji (FES).
EN
In order to create effective and robust control algorithms of biomechanical systems motion, the specific properties of the dynamics as well as kinematics have to be taken into account. This paper describes methods and tools which support biomechanical modelling. These software tools have been used to develop a model of lower extremities of an adult male. Discussed are the features of the model i.e. an influence which muscles and natural movement limitations of knee and ankle joints have on its dynamics. The second part of the paper presents an application of the model to simulate and to test balance and walking control strategies. A comparison of the simulation results to experimental evidence enables the evaluation of usefulness of these strategies in application as controllers of the biomechanics system movement, in particular to a functional electrical stimulation (FES) task.
2
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
Neuroproteza jako system łączący układ nerwowy człowieka z urządzeniami elektronicznymi stymulującymi elektrycznie mięśnie i nerwy umożliwiają przywracanie ruchomości sparaliżowanych kończyn. Dziedzina urządzeń neuroprotetycznych obejmuje stymulację elektryczną obwodowych nerwów w celu odzyskania funkcji ruchowych (FES), konstrukcję elektrod stymulujących w celu poprawy narządów zmysłów (np. implanty słuchowe) jak również rozwija się stosowanie urządzeń wszczepianych do mózgu w celu kontrolowania i sterowania urządzeniami elektronicznymi czy protetycznymi.
EN
The neuroproteza is a system connecting human nervous system with electronic devices which can electrically stimulate muscles and nerves and are able of restoring the movability of paralysed limbs. The field of neuroptic devices includes electric stimulation of district nerves in order to recover motive functions (the FES), the construction of electrodes stimulating in aim of improvement organ senses (np. the aural implants), as well as using devices directly implanted into the brain in order to control and steer electronic or orthotic devices.
Lęk przed upadkami dotyka znacznej części osób starszych. Jest złożonym problemem mającym istotne znaczenie dla utraty samodzielności i pogorszenia jakości życia. Początkowo opisywany jako jedna z psychologicznych konsekwencji upadku, z czasem został uznany za niezależne zjawisko o złożonej genezie. Lęk przed upadkiem to nie tylko obawa przed urazem fizycznym, długoterminowym uszczerbkiem na zdrowiu i niepełnosprawnością. Dotyczy także społecznych konsekwencji upadku, takich jak wstyd, utrata pewności siebie, czy poczucie zależności od innych. Badania donoszą, iż lęk przed upadkami dotyczy różnych grup w populacji osób po 65 r.ż. Wśród osób starszych żyjących samodzielnie występowanie lęku przed upadkami szacuje się na 12-65% u osób nieupadających i 29- 92% u tych, które w niedalekiej przeszłości doświadczyły upadku. Występowanie upadków w grupie osób po 65 r.ż. objętych opieką instytucjonalną szacuje się na około 30%. Do konsekwencji lęku przed upadkami należą: ograniczenie aktywności, niepełnosprawność w zakresie wykonywania czynności życia codziennego, zaburzenia chodu i równowagi, zwiększenie ryzyka upadków i objęcia opieką instytucjonalną oraz pogorszenie jakości życia. Możliwie precyzyjny i ujednolicony pomiar subiektywnych odczuć lęku przed upadkami jest warunkiem prowadzenia badań naukowych nad tym zjawiskiem oraz identyfikowania osób zagrożonych konsekwencjami tego lęku w warunkach klinicznych. Przegląd literatury dotyczącej problematyki badania lęku przed upadkami wykazał, iż Falls Efficacy Scale – International jest narzędziem, które doskonale nadaje się do tego celu. Jego zastosowanie w Polsce przyczyni się do pogłębienia wiedzy na temat występowania tego zjawiska w procesie starzenia oraz pozwoli na porównanie rodzimych badań z pracami zagranicznymi.
EN
The fear of falling affects a large percentage of the elderly population. This complex fear can significantly curtail an individual’s independence and diminish their overall quality of life. Initially described as merely the psychological consequence of a fall, this fear has gradually been acknowledged as a complex phenomenon within its own right. The fear of falling is not just a fear of physical injury, long-term health damage or physical disability. It also engages a series of social consequences, e.g., shame, the sense of being a burden to others, and an appreciable loss of self-confidence. Studies reveal that a fear of falling actually affects a larger proportion of the population than the actual incidence of falling itself. Fear of falling in an elderly community is estimated to affect between 12% – 65% of the population of non-fallers, and 29% – 92% of those who have sustained a recent fall. The overall incidence of falls is estimated to be approximately 30%. Fear of falling not only imposes limitations on individual activity, resulting in a reduced ability to pursue the activities involved in daily living, but also results in impaired gait and balance, which itself further increases the risk of falls, institutionalization, and an overall decline in quality of life. A precise and standardized measurement of the fear of falling, from a subjective perspective, is necessary for an effective evaluation of this phenomenon with a view to effectively identifying the individuals most at risk of exposure to its consequences within a clinical environment. A review of the literature on this subject acknowledges the appropriateness of the Falls Efficacy Scale – International as an effective instrument for this assessment. Its prospective application across Poland should significantly contribute to an improved appreciation of this phenomenon within the aging process, and facilitate a viable comparison of Polish research data with results obtained in foreign studies.
Kryzys energetyczny. Wskaźniki efektywności energetycznej ERoEI, efektywności netto NEV, efektywności zastępowania FES. Czynniki ograniczające i uwarunkowania wykorzystania biomasy rolniczej jako źródła energii - efektywność, ekologia, powierzchnie uprawy. Prognozy ilościowe w krajach UE 27 i RP. Energetyczne perspektywy biomasy, węgla, wodoru i energii jądrowej.
EN
The energy crisis. Coefficients {indicators} of the energy-effectivity of ERoEI, effectivities net of NEV, the effectivity of the supersession FES. Factors restrictive and conditionings of the utilization of the agricultural biomass as sources of energy - the effectivity, the ecology, surfaces {areas} of the tillage. Quantitative prognoses in countries EU 27 and Republic of Poland. Energy-perspectives of the biomass, the coal, the hydrogen and the nuclear energy.
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.