Modelování a měření pohybu kolenního kloubu

Abstract

Kolenní kloub je nejsložitějším a nejnamáhanějším kloubem v lidském těle. Proto stoupá zájem o bližší poznání jeho nejrůznějších charakteristik. Ve své práci jsem se soustředila na měření pohybů v kolenním kloubu a snímání EMG signálu svalů účastnících se na těchto pohybech. Pro získání koordinát pohybu kolenního kloubu jsem použila webkameru, kterou bylo možno připojit k počítači s programem Coach6. Video jsem natáčela ve formátu .avi s nastavením frekvence 100 snímků za sekundu. Na měřenou osobu bylo potřeba umístit markery, které jsem pro tyto potřeby vytvořila. Umístění markerů jsem volila tak, aby po jejich spojení ve dvě přímky, tyto přímky vyznačovaly úhel v koleni. Dále jsem na měřenou osobu nalepila povrchové elektrody pro snímání EMG signálu. Sledovala jsem aktivitu EMG signálu pro oba z pohybů flexe a extenze. Poté jsem zpracovala návody na laboratorní úlohy pro cvičení do předmětu Biomechanika na Fakultě biomedicínského inženýrství. Výstupem mé práce jsou grafy znázorňující úhel, úhlovou rychlost a úhlové zrychlení v koleni a graf EMG signálu znázorňující závislost zahájení svalové kontrakce na pohybu končetiny.

The knee joint is the most complicated and stressed joint in the human body. These facts are the reason why more and more people are interested in exploring the knee characteristics. In my Bachelor Thesis I focused on measuring knee movement and sensing EMG signal with these movements. To get the coordinates of the knee movement I used the webcam which I could connect to any computer which has the Coach6 program. I needed to record the video in the .avi format and I chosen the sampling frequency to 100 frames for sec. And then I located markers which I made by myself on the person I measured. Markers must be situated so I can compute the knee angle. Then I placed on the EMG electrodes. I watched the activity for both of the movements (flexion and extension). Then I elaborate the instructions for the future student at Faculty of Biomedical Engineering for the subject Biomechanics. The results of my Bachelor Thesis are graphs of knee angle, angular velocity of knee joint, angular acceleration of knee joint and graph of EMG signal which shows how the signal depends on the movement of leg.