Model lidského těla pro studium stability stoje a chůze pacienta

Abstract

Tato práce navazuje na bakalářskou práci Bc. Jelínka, v kterém se věnoval studiu možnosti modelování pohybu lidského těla v 3D prostoru pomocí programu MATLAB. Stávající svalově-kosterní model lidského těla v prostředí SimMechanics jsem přiblížil podobě reálného lidského těla dodáním některých jeho chybějících segmentů. Optimalizoval jsem model tak, aby bylo možné měnit antropometrická data bez zásahu do modelu, nebo zdrojových kódů. Vytvořil jsem grafické rozhraní, díky němuž je vkládání vstupních dat daleko snazší a lze je bez problémů měnit. Celý systém byl optimalizovaný tak, aby s jeho pomocí bylo možno zpracovávat data pořízená jakýmkoliv snímacím zařízením. Stávající model jsem doplnil o další funkce pro výpočty sil, momentů sil v kloubech dolních končetin a jejich následnou analýzu. Dále lze pomocí programu analyzovat úhlové veličiny vznikající mezi segmenty těla. Většina veličin vypočtených pomocí tohoto programu může být indikátorem vady chůze nebo stoje a poukazovat na patologii. Tato práce je tedy zaměřena na vytvoření modelu pro simulaci chůze, zjištění parametrů chůze a návrhu řešení identifikace vad chůze. Model je primárně určen pro výuku biomechaniky a simulování v programu MATLAB. Předpokládám také využití pro výzkum.

This work builds on the Bachelor diploma Bc. Jelínek. Existing musculoskeletal model of the human body in a SimMechanics I approached a real human body form supplies some of the missing segments. I optimized the model so that anthropometric data can be changed without changing the model or source code. I created a graphical interface, which makes loading input data much easier and can be easily changed. The whole system was optimized that it can be processed by using data of any stylus. To the current model I added more functions to the calculation of forces, moments of forces in lower extremity joints and their subsequent analysis. System is also able to analyze angular variables emerging between segments of the body. Most of the values calculated by this program may be an indicator of defects in walking or standing and Ondřej Hajný AbstraktIVpoints to pathology. This work is focused on creating a model to simulate walking, finding gait parameters and design solutions to the identification of defects in gait. Model is primary determined for teaching of biomechanics and simulation in Matlab. I suppose use for research also.