مدلسازی حرکت انسان
حسین احسانی؛ مصطفی رستمی؛ محمد پرنیان پور
دوره 9، شماره 2 ، مرداد 1394، ، صفحه 191-203
چکیده
در مطالعهی حاضر، روشی نوین برای بهدست آوردن معادلات حاکم بر سیستم اسکلتی بدن انسان ارائه شدهاست. در این روش، رویکردی نوین برای وارد کردن ویژگیهای سینماتیکی مفاصل زیستی و همچنین اثر زنجیرههای پیچیدهی سینماتیکی سیستم اسکلتی در معادلات حرکت ارائه شدهاست. روش پیشنهادی در این مقاله با استفاده از حساب دیفرانسیل توابع ...
بیشتر
در مطالعهی حاضر، روشی نوین برای بهدست آوردن معادلات حاکم بر سیستم اسکلتی بدن انسان ارائه شدهاست. در این روش، رویکردی نوین برای وارد کردن ویژگیهای سینماتیکی مفاصل زیستی و همچنین اثر زنجیرههای پیچیدهی سینماتیکی سیستم اسکلتی در معادلات حرکت ارائه شدهاست. روش پیشنهادی در این مقاله با استفاده از حساب دیفرانسیل توابع ماتریسی، معادلات حاکم بر سیستم اسکلتی را بهصورت معادلات دیفرانسیل معمولی تحصیل میکند. علاوه بر این، ازآنجا که معادلات حاصل بهصورت بازگشتی ارائهشدهاند، این روش برای بهدست آوردن معادلات دیفرانسیل حرکت سیستم اسکلتی بدن انسان، رویکردی کارا از نظر محاسباتی پیشنهاد میکند. بهمنظور بررسی صحت روابط پیشنهادشده در این مقاله، مکانیزمی استاندارد شامل سه حلقهی سینماتیکی بسته موردتوجه قرار گرفت. نتایج حاصل از حل دینامیک مستقیم این مکانیزم با استفاده از روش پیشنهادی، با نتایج ارائهشده در سایر مراجع معتبر مقایسه شدند و روش پیشنهادی صحتسنجی شد. بهعلاوه، بهمنظور بررسی کاربرد روش پیشنهادی در شبیهسازی سیستم اسکلتی بدن انسان، مدلسازی دینامیکی کمربند شانهای در حضور ریتم شانه در دستور کار قرار گرفت. برای توصیف ریاضی ریتم شانه از دو مدل ریاضی استفاده شد: مدل اصلی و مدل سادهشده. تفاوت میان نتایج شبیهسازی این دو مدل بر ضرورت استفاده از دادههای آزمایشگاهی اصلی برای مدلسازی ریتم شانه تأکید میکرد. ازآنجا که علت علاقهمندی محققان به استفاده از دادههای سادهشدهی ریتم شانه ناشی از محدودیت در فرمولهای موجود برای مدلسازی سیستم اسکلتی میشود، با استفاده از روش پیشنهادی در این مقاله این مشکل مرتفع میگردد.