Wenn der knorpel knirscht computersimulationen in der biomechanik
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Wenn der Knorpel knirscht... Computersimulationen in der Biomechanik. Arbeitsgruppe Biomechanik Theoretische Astrophysik Universität Tübingen. Zusammenarbeit mit. Sportwissenschaft Sportmedizin Rechtsmedizin Orthopädie Neurologie Industrie. Modelldefinition Bewegungsgleichungen

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Presentation Transcript
Wenn der knorpel knirscht computersimulationen in der biomechanik

Wenn der Knorpel knirscht... Computersimulationen in derBiomechanik

Arbeitsgruppe Biomechanik

Theoretische Astrophysik

Universität Tübingen


Zusammenarbeit mit
Zusammenarbeit mit

  • Sportwissenschaft

  • Sportmedizin

  • Rechtsmedizin

  • Orthopädie

  • Neurologie

  • Industrie


Interdisziplin re entwicklung eines modularen homunkulus

Modelldefinition

Bewegungsgleichungen

Integratoren

Visualisierung

Gelenkstrukturen

Muskelgeometrie

Weichteilmodellierung

Muskelsteuerung

Interdisziplinäre Entwicklung eines modularen HOMUNKULUS

  • Wechselwirkung zwischen Modell und Umwelt


Homunkulus modelldefinition
HomunkulusModelldefinition

  • dreidimensional

  • 17-gliedrig

  • mit Schwabbelmassen



Homunkulus gelenkstrukturen und muskelgeometrie
HomunkulusGelenkstrukturen und Muskelgeometrie

  • realistische Gelenkgeometrie

  • Muskelangriffspunkte

  • Muskelzugrichtungen

  • Muskelkräfte

  • 44 Muskeln pro Bein



Einsatzmöglichkeiten unseres modularen HOMUNKULUS

Passiv:

Belastungsbestimmung

  • im Arbeitsbereich

  • im Sport

  • für orthopädische Eingriffe

  • bei Unfällen

Aktiv:

Bewegungserzeugung

  • für das Gehen

  • für Sprünge

  • für Armbewegungen


Beispiele f r anwendungen
Beispiele für Anwendungen

  • Arbeitsmedizin und Mensch-Maschine-Schnittstelle

  • Simulation des menschlichen Ganges

  • Sport (z.B. Niedersprünge)

  • Computergestützte Operationsplanung

  • Fußgänger-PKW-Unfälle


Beispiele f r anwendungen1
Beispiele für Anwendungen

  • Arbeitsmedizin und Mensch-Maschine-Schnittstelle

  • Simulation des menschlichen Ganges

  • Sport (z.B. Niedersprünge)

  • Computergestützte Operationsplanung

  • Fußgänger-PKW-Unfälle


Hand arm modell f r vibrationseinleitungen kooperation mit bosch gmbh
Hand-Arm-Modellfür Vibrationseinleitungen(Kooperation mit Bosch GmbH)



Insassensimulation kooperationen mit daimlerchrysler
Insassensimulation(Kooperationen mit DaimlerChrysler)

Heckaufprall

HWS-Schleudertrauma

Komfortdummy


Beispiele f r anwendungen2
Beispiele für Anwendungen

  • Arbeitsmedizin und Mensch-Maschine-Schnittstelle

  • Simulation des menschlichen Ganges

  • Sport (z.B. Niedersprünge)

  • Computergestützte Operationsplanung

  • Fußgänger-PKW-Unfälle



Zweidimensionales modell mit 14 muskeln
Zweidimensionales Modellmit 14 Muskeln

  • auf der Erde

  • auf dem Mond


Dreidimensionales modell mit virtual model control vmc
Dreidimensionales Modell mitVirtual Model Control (VMC)



Beispiele f r anwendungen3
Beispiele für Anwendungen

  • Arbeitsmedizin und Mensch-Maschine-Schnittstelle

  • Simulation des menschlichen Ganges

  • Sport (z.B. Niedersprünge)

  • Computergestützte Operationsplanung

  • Fußgänger-PKW-Unfälle


Computersimulation im sport
Computersimulation im Sport

  • Messung der äußeren Kräfte

  • Filmaufnahmen der Bewegung

  • Aufzeichnung der Muskelaktivitäten

  • Biomechanische Modellbildung

  • Computersimulation

  • Bestimmung der inneren Kräfte


Zur beruhigung der ethikkommission abteilung menschenversuche
Zur Beruhigung der Ethikkommission, Abteilung Menschenversuche

Ich, Stefanie Kramer, erkläre hiermit, dass

ich freiwillig und auf eigene Gefahr auf die

Kraftmessplatte springe.


Computersimulation im sport1
Computersimulation im Sport Menschenversuche


Beispiele f r anwendungen4
Beispiele für Anwendungen Menschenversuche

  • Arbeitsmedizin und Mensch-Maschine-Schnittstelle

  • Simulation des menschlichen Ganges

  • Sport (z.B. Niedersprünge)

  • Computergestützte Operationsplanung

  • Fußgänger-PKW-Unfälle


Kraft im h ftgelenk beim einbeinstand
Kraft im Hüftgelenk beim Einbeinstand Menschenversuche

M = Muskelkraft

R = Hüftgelenkskraft

G5 = Gewichtskraft

des Körpers

ohne Standbein

R ist im statischen

Gleichgewicht etwa

das Dreifache des

Körpergewichts


Druckverteilung im h ftgelenk computergest tzte operationsplanung
Druckverteilung im Hüftgelenk MenschenversucheComputergestützte Operationsplanung


Kooperation mit orthop die und sportmedizin
Kooperation mit Orthopädie und Sportmedizin Menschenversuche

Therapiegerät

(Posturomed) wird

zum Balancetraining

nach chirurgischen

Eingriffen oder

Verletzungen eingesetzt


Simulation des menschlichen standes
Simulation des menschlichen Standes Menschenversuche

  • Modell des Posturomeds

  • Hochgeschwindigkeitsvideo

  • Kraftmessplatte



Wirbels ulenmodell computergest tzte operationsplanung
Wirbelsäulenmodell MenschenversucheComputergestützte Operationsplanung


Wirbels ulenmodell computergest tzte operationsplanung1
Wirbelsäulenmodell MenschenversucheComputergestützte Operationsplanung


Beispiele f r anwendungen5
Beispiele für Anwendungen Menschenversuche

  • Arbeitsmedizin und Mensch-Maschine-Schnittstelle

  • Simulation des menschlichen Ganges

  • Sport (z.B. Niedersprünge)

  • Computergestützte Operationsplanung

  • Fußgänger-PKW-Unfälle


Unfallrekonstruktion landesforschungsschwerpunkt bawue
Unfallrekonstruktion MenschenversucheLandesforschungsschwerpunkt BaWue

Modellbildung und

Computersimulation

Spurensicherung durch

Gerichtsmedizin


Unfallrekonstruktion landesforschungsschwerpunkt bawue1
Unfallrekonstruktion MenschenversucheLandesforschungsschwerpunkt BaWue


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