МОДЕЛИРОВАНИЕ ДИНАМИКИ ОПОРНО-ДВИГАТЕЛЬНОЙ СИСТЕМЫ

Мусалимов Виктор Михайлович, Паасуке Мати Аадуевич , Гапеева Елена Николаевна, Эрелине Яан Яанович, Ерофеев Михаил Александрович

doi:10.17586/2226-1494-2017-17-6-1159-1166

2017 , ТОМ 17, НОМЕР 6 ( ноябрь-декабрь )

ISSN 2226-1494 (print), ISSN 2500-0373 (online)

Меню

Публикации

Главный редактор

НИКИФОРОВ
Владимир Олегович
д.т.н., профессор

Партнеры

doi: 10.17586/2226-1494-2017-17-6-1159-1166

УДК 531.1:612.766

МОДЕЛИРОВАНИЕ ДИНАМИКИ ОПОРНО-ДВИГАТЕЛЬНОЙ СИСТЕМЫ

Мусалимов В.М., Паасуке М.А., Гапеева Е.Н., Эрелине Я.Я., Ерофеев М.А.

Читать статью полностью

Язык статьи - русский

Ссылка для цитирования: Мусалимов В.М., Паасуке М., Гапеева Е., Ерелине Я., Ерофеев М.А. Моделирование динамики опорно-двигательной си-стемы // Научно-технический вестник информационных технологий, механики и оптики. 2017. Т. 17. № 6. С. 1159–1166. doi: 10.17586/2226-1494-2017-17-6-1159-1166

Аннотация

Рассмотрены варианты построения математической модели движения нижней конечности опорно-двигательного аппарата человека. В качестве начальных условий использованы экспериментальные данные исследования ходьбы четырех участников эксперимента. Данные получены в лаборатории кинезиологии и биомеханики Тартуского университета Эстонии. В основу построения модели положены данные измерений кинематических параметров сгибания и разгибания в тазобедренном и коленном суставе. В частности, установлены соотношения частот колебательных движений сгибания и разгибания в тазобедренном и коленном суставе. Проведено исследование кинематики фазы контакта «носок–земля», что позволило выявить параметр константности, играющий определенную роль для модели системы с одной степенью свободы (в фазе отталкивания с опорой на передний отдел стопы), и модели системы с двумя степенями свободы (в фазе переноса). В расчетах учитывались упругие и упруго-вязкие модельные параметры.

Ключевые слова: математическая модель нижней конечности, фазы шага, биомеханика, упруго-вязкие модельные параметры, параметр константности

Список литературы

1. Haken H., Kelso J.A.S., Bunz H. A theoretical model of phase transitions in human hand movements // Biological Cybernetics. 1985. V. 51. N 5. P. 347–356. doi: 10.1007/BF00336922

2. Анищенко В.С., Вадивасова Т.Е., Шиманский-Гайер Л. Динамическое и статистическое описание колебательных систем. М.-Ижевск: Регулярнаяихаотическаядинамика, 2005. 156 с.

3. DeLisa J.A. Gait Analysis in the Science of Rehabilitation. US Depatment of Veterans Affairs, 1998. 134 p.

4. Gapeyeva H., Ereline J., Haviko T., Aibast H., Martson A., Paasuke M. Gait characteristics and muscle strength in total knee arthroplasty patients with patellofemoral pain syndrome before and six months after surgery // Acta Kinesiologiae Universitatis Tartuensis. ы2011. V. 17. P. 37–52. doi: 10.12697/akut.2011.17.03

5. Prakash C., Gupta K., Mittal A., Kumar R., Laxmi V. Passive marker based optical system for gait kinematics for lower extremity // Procedia Computer Science. 2015. V. 45. P. 176–185. doi: 10.1016/j.procs.2015.03.116

6. Cimolin V., Cau N., Galli M., Santovito C., Grugni G., Capodaglio P. Gait initiation and termination strategies in patients with prader-willi syndrome // Journal of Neuro Engineering and Rehabilitation. 2017. V. 14. N 1. Art. 44. doi:10.1186/s12984-017-0257-7

7. Davis R.B., Ounpuu S., Tyburski D., Gage J.R. A gait analysis data collection and reduction technique // Human Movement Science. 1991. V. 10. N 5. P. 575–587. doi: 10.1016/0167-9457(91)90046-Z

8. Pers M. The dynamics of human gait // European Journal of Physics. 2005. V. 26. N 3. P. 525–534. doi: 10.1088/0143-0807/26/3/017

9. Vaughan C.L., Davis B.L., O’Connor J.C. Dynamics of Human Gait. Illinois, Human Kinetics Publ., 1992. 152 p.

10. Cappozzo A. Gait analysis methodology // Human Movement Science. 1984. V. 3. N 1-2. P. 27–50. doi: 10.1016/0167-9457(84)90004-6

11. Allard P. Three-Dimensional Analysis of Human Movement. Illinois, Human Kinetics Publ., 1995.

12. Winter D.A. Biomechanics and Motor Control of Human Movement. 2^nd ed. NY, John Wiley & Sons, 1990. 277 p.

13. Anderson F.C., Pandy M.G. Static and dynamic optimization solutions for gait practically equivalent // Journal of Biomechanics. 2001. V. 34. N 2. P. 153–161. doi: 10.1016/S0021-9290(00)00155-X

14. Camomilla V., Cereatti A., Vannozzi G., Cappozzo A. An optimized protocol for hip joint centre determination using the functional method // Journal of Biomechanics. 2006. V. 39. N 6. P. 1096–1106. doi: 10.1016/j.jbiomech.2005.02.008

15. Bell A.L., Pedersen D.R., Brand R.A. A comparison of the accuracy of several hip center location prediction methods // Journal of Biomechanics. 1990. V. 23. N 6. P. 617–621. doi: 10.1016/0021-9290(90)90054-7

This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License