ITEM METADATA RECORD
Title: Enhancing Human Motion Analysis Through Kalman Smoothing, Convex Optimization, and Sensitivity Analysis (Verbeterde analyse van de menselijke beweging door toepassen van Kalman smoothing, convexe optimalisatietechnieken en sensitiviteitsanalyse)
Other Titles: Enhancing Human Motion Analysis Through Kalman Smoothing, Convex Optimization, and Sensitivity Analysis
Authors: De Groote, Friedl
Issue Date: 27-Nov-2009
Abstract: Het doel van een bewegingsanalyse is het verzamelen van kwantitatieve in formatie over de werking van het musculoskeletaal systeem tijdens het ui tvoeren van een bepaalde taak. Deze informatie omvat de gewrichtskinemat ica, die de skeletbeweging beschrijft, en de krachten die door de versch illende spieren uitgeoefend worden op het skelet. Dergelijke informatie vormt de basis voor het behandelen van gangafwijki ngen, ontwerpen van gewrichtsprotheses, verbeteren van de ergonomie en v erbeteren van sportieve prestaties. Rechtstreeks opmeten van de gewrichtskinematica en de spierkrachten is m eestal onmogelijk. Daarom worden deze grootheden geschat op basis van ex perimenteel opmeetbare grootheden: de baan van op de huid bevestigde mar kers en de grondreactiekrachten. Deze berekeningen steunen op een mathem atisch model van het musculoskeletaal systeem. Deze thesis draagt op drie verschillende gebieden bij tot een nauwkeurig ere en snellere berekening van spierkrachten.<UL> Aangezien de spierkrachtberekening gebruik maakt van de geschatte gewric htskinematica, beperkt de nauwkeurigheid van de gewrichtskinematica de n auwkeurigheid van de spierkrachtberekening. De voorgestelde Kalman sm oother verbetert substantieel de schatting van de gewrichtskinematica en -kinetica in vergelijking met eerder voorgestelde methodes voor zowe l een gesimuleerde, met of zonder fouten, als een experimenteel opgemete n gangbeweging. Een nauwkeurige berekening van spierkrachten vergt het in rekening breng en van de spierfysiologie. Methodes die de spierfysiologie in rekening b rengen vragen echter veel rekentijd. Ten gevolge van deze hoge rekentijd , is de berekening van spierkrachten vaak gebaseerd op vereenvoudigende veronderstellingen. Deze thesis maakt gebruik van convexe optimalisatiet echnieken om de vereenvoudigende veronderstellingen die aan de basis lig gen van de fysiologische inverse benadering op te heffen. Vergelijken va n twee eerder voorgestelde methodes voor het berekenen van spierkrachten (een klassieke inverse benadering en computed muscle control) en de fysiologische inverse benadering toont aan dat zowel het in rekening brengen van de spierfysiologie als het optimaliseren van de perfor mantie over de volledige bewegingscyclus belangrijk zijn voor een nauwke urige berekening van de spierkrachten. De gebruikelijke musculoskeletale modellen zijn geschaalde, generische m odellen die geen rekening houden met de persoonsgebonden eigenschappen v an de spieren. De sensitiviteitsanalyse van de berekende spierkrachten v oor de parameters van het spier-peesmodel, voorgesteld in deze thesis, i s een eerste stap in de ontwikkeling van een methode voor het schatten v an spier-peesparameters op basis van dynamometrie. De sensitiveitsanalys e van de gangbeweging en de dynamometertesten toont aan dat de dynamomet ertesten informatie leveren over de spier-peesparameters die nauwkeurig gekend dienen te zijn voor een betrouwbare analyse van de spierkrachten tijdens gaan.</UL>
Publication status: published
KU Leuven publication type: TH
Appears in Collections:Production Engineering, Machine Design and Automation (PMA) Section
Movement Control & Neuroplasticity Research Group

Files in This Item:

There are no files associated with this item.

Request a copy

 




All items in Lirias are protected by copyright, with all rights reserved.