Summary
Samenvatting Biomechanica
- Course
- Institution
Samenvatting Biomechanica
[Show more]
Seller
Follow
karenmeesters
Content preview
Biomechanica1. Inleiding tot de biomechanica
1.1. Biomechanica: Definiëring en domeinbepaling
Biomechanica =
o toepassing vd principes vd mechanica op biologische systemen
o Bewegingsleer = kinesiologie = synoniem
o wetenschap die de beweging van de gewrichten, spieren en ledematen van mens
en dier bestudeert
o wetenschap die zich bedient van de klassieke Newtoniaanse mechanica om de
beweging van gewrichten, spieren en ledematen van mens en dier te bestuderen
o kinesitherapie: analyse vd vorm & functie vh musculoskeletaal systeem
1.2. biomechanica binnen de opleiding revalidatiewetenschappen en kinesitherapie
1.3. De neuro-mechanische visie op beweging
Neurale controle:
o Processen die bijdragen een de controle van de van beweging vindt plaats in het
centrale zenuwstelsel
o Vb. informatieverwerking, uitsturen commando’s naar musculoskeletaal systeem, …
Mechanische controle:
o Musculoskeletaal systeem
o Evenwicht tussen gegenereerde spierkrachten en andere interne & externe krachten
o Interne: wrijving, contactkrachten, trekkrachten in pezen en ligamenten
o Externe: zwaartekracht, contactkrachten, de grondreactiekracht
Collectieve output:
o Uiteindelijke bewegingsresultaat
o Neuraal + mechanisch
o Combinatie van bewegingscoördinatie en houdingsregulatie
Kinematica:
o Beschrijving van het bewegingspatroon lineaire of angulaire positie, snelheid en
versnellingen van het lichaam of lichaamssegmenten
Kinetica:
o Inzichten in oorzaken van de bewegingen krachten en krachtmomenten
directe oorzaak van beweging
Antropometrie (vorm) : koppeling tussen geleverde kracht & uiteindelijke bewegingsresultaat
Mechanische eigenschappen vd spier:
o Actieve kenmerken: mogelijke krachtoutput afhankelijk van lengte & snelheid contractie
1
, o Passieve kenmerken: massa, elasticiteit & viscositeit
Doel biomechanische analyse van het menselijk bewegen = beschrijven, analyseren en
beoordelen van menselijke beweging
Invers dynamische analyse: berekenen mechanische energie en vermogen op basis van
kinematische gegevens in combinatie met externe krachten & de interne
gewrichtsreactiekrachten
1.4. wiskunde in de biomechanica
1.4.1. driehoeken en de stelling van Pythagoras
A2 + B2 = C2
Oppervlakte rechthoekige driehoek: opp. = ½ab
1.4.2. overstaande hoeken en enkele andere nuttige relaties
Overstaande hoeken zijn even groot
1.4.3. de goniometrische cirkel
Straal = 1 / oorsprong: (0,0)
Sos, cas, toa
Tan = sin / cos
1.4.4. omrekenen van graden naar radialen (en omgekeerd)
radialen = 180°
2
, 1 radiaal = 180° :
1° = : 180°
2. Meetsystemen
2.1. Meten van beweging
Meten van beweging/ kracht/ spieractiviteit
2.1.1. Directe meettechnieken
Geen verdere verwerking nodig
De goniometer
Hoekuitwijkingen te meten
Geeft niet de absolute hoekpositie van een gewricht
Voordelen:
o Relatief goedkoop
o Meet ingesloten gewrichtshoek
o Signaal is onmiddellijk bruikbaar voor registratie
o Onafhankelijk van vlak waarin gemeten wordt
Nadelen:
o Hoek is de relatieve beweging segment tov segment ≠ absolute positie
o Aanbrengen vraagt veel tijd en precisiewerk
o Geassocieerde beweging vet/ spieren
o Meerdere gonios -> kabels kunnen elkaar storen
De accelerometer
Meten versnelling
Piëzo-elektrische materiaal of strain gauges
Voordelen:
o Relatief goedkoop
o Klein en eenvoudig in gebruik
o Meten in real time
o Ogenblikkelijke versnelling
o Signaal is direct = onmiddellijk bruikbaar
Nadelen:
o gemeten versnelling afhankelijk van positionering segment
o goniometers = kabelspaghetti + verstoring meting
o schokgevoelig makkelijk stuk
o bij grote versnelling (bvb impact) makkelijk meetruis
sedentaire activiteit onderscheiden van matige en intense fysieke activiteit
activiteitstrackers en “wearables”
2.1.2. beeldvormingstechnieken
positie van 1 of meerdere markeerpunten (markers) op het lichaam worden geregistreerd
optische meetsystemen
passieve en actieve markers
voordelen opto-elektrische systemen:
o absolute positie en relatieve beweging van 1 segment tov een ander kan bepaald worden
3
, o # markers is niet gelimiteerd
o Aanbrengen markers gaat relatief snel
Nadelen:
o gewenste markeerpunten moeten manueel op elk beeld aangeduid worden =>
arbeidsintensief
o duur
o vergt voldoende kennis
o dataverwerking is tijdrovend
o metingen kunnen enkel uitgevoerd worden in bewegingslab
elektromagnetische trackers
bepalen de absolute positie en oriëntatie binnen een elektromagnetisch veld
voordelen:
o sensoren zijn toegewezen en worden gedurende de hele meting herkend
nadelen:
o beschikbare meetvolume is relatief klein
o meetfrequentie daalt wanneer # sensoren stijgt => gelimiteerd
tracking op basis van ultrageluid
gebruikt de vluchttijd van een ultrasone impuls
ROM gewricht bepalen of snelheid en versnelling vastleggen
Voor- & nadelen zijn vergelijkbaar met de elektromagnetische trackers
2.1.3. verwerking van kinematische gegevens
Beeldvormingstechnieken geven positiecoördinaten (x,y,z) van markeerpunten
= ruwe data
o Er is ruis (meetfouten) aanwezig in deze data
Ruis = alle componenten (info) in het uiteindelijke signaal die niet afkomstig zijn van de
beweging die we meten
o Afkomstig van elektronica, beperking in resolutie & fouten in detectie van de
markeerpunten
o Ruis leidt tot variabele fouten (random error)
Deze zo goed mogelijk elimineren 2 manieren:
o Smoothing:
Veronderstelling dat het signaal een specifieke vorm heeft -> met wiskundige
functie benaderen
Op het hele signaal of een stuk -> wiskundige curve (polynoom) gefit
o Digitale filtering:
Bepaalde frequenties worden doorgelaten, diegene die ruis bevatten worden
tegengehouden
Verschillende types: low-pass, high-pass, band-pass
Cut-off waarde = de frequentie die de grens aangeeft tussen frequenties die
worden doorgelaten en deze die worden tegengehouden
2.2. meten van kracht en druk
2.2.1. een krachttransducer
4
The benefits of buying summaries with Stuvia:
Guaranteed quality through customer reviews
Stuvia customers have reviewed more than 700,000 summaries. This how you know that you are buying the best documents.
Quick and easy check-out
You can quickly pay through credit card or Stuvia-credit for the summaries. There is no membership needed.
Focus on what matters
Your fellow students write the study notes themselves, which is why the documents are always reliable and up-to-date. This ensures you quickly get to the core!
Frequently asked questions
What do I get when I buy this document?
You get a PDF, available immediately after your purchase. The purchased document is accessible anytime, anywhere and indefinitely through your profile.
Satisfaction guarantee: how does it work?
Our satisfaction guarantee ensures that you always find a study document that suits you well. You fill out a form, and our customer service team takes care of the rest.
Who am I buying these notes from?
Stuvia is a marketplace, so you are not buying this document from us, but from seller karenmeesters. Stuvia facilitates payment to the seller.
Will I be stuck with a subscription?
No, you only buy these notes for $9.60. You're not tied to anything after your purchase.
Can Stuvia be trusted?
4.6 stars on Google & Trustpilot (+1000 reviews)
77764 documents were sold in the last 30 days
Founded in 2010, the go-to place to buy study notes for 14 years now