Simulering och f rb ttring av m nskliga r relser
This presentation is the property of its rightful owner.
Sponsored Links
1 / 18

Simulering (och förbättring) av mänskliga rörelser PowerPoint PPT Presentation


  • 92 Views
  • Uploaded on
  • Presentation posted in: General

Simulering (och förbättring) av mänskliga rörelser. Anders Eriksson och Elena Gutierrez-Farewik KTH Mekanik, (E G-F även KI, Kvinnors och barns hälsa). Biomekanik, muskelarbetets mekanik. Biomekanik, muskelarbetets mekanik.

Download Presentation

Simulering (och förbättring) av mänskliga rörelser

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation

Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author.While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server.


- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - E N D - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -

Presentation Transcript


Simulering och f rb ttring av m nskliga r relser

Simulering (och förbättring) av mänskliga rörelser

Anders Eriksson och Elena Gutierrez-Farewik

KTH Mekanik, (E G-F även KI, Kvinnors och barns hälsa)


Biomekanik muskelarbetets mekanik

Biomekanik, muskelarbetets mekanik

KTH Mekanik


Biomekanik muskelarbetets mekanik1

Biomekanik, muskelarbetets mekanik

  • Muskelfysiologiska modeller (experimentellt samarbete med KI, Fysiologi och Farmkalogi)

  • Statisk optimering av bärförmåga och rörelser

  • Dynamisk optimering av rörelsemönster (under villkor)

Grundforskning, med kliniska implikationer

KTH Mekanik


Numeriska muskelmodeller

Numeriska muskelmodeller

  • Hill-modeller: Original + diverse förbättringar

  • Stora brister i allmänna kombinationer av rörelse och aktivering.

    Våra typexempel:

  • Muskelmotståndet i nacken vid frontalkollision

  • Kajsas och Stefans avstamp.

KTH Mekanik


Typiskt resultat

Typiskt resultat

  • Förenklad ’crash test dummy’. Mekanisk modell.

  • Antaget: krockförutsättningarbara muskeleffekter ska bromsa nackvinkelnskadekriterium

  • Slutsats: Oförberedd, Maxhastighetca 28 km/h

    Förbereddca 43 km/h

Produkt: krocksensor för förhandsvarning.

KTH Mekanik


Redundanta kraftsystem

Redundanta kraftsystem

Jämvikt i system med redundanta kraftvägar.

  • (Höggradigt) redundanta system.

  • Alternativa rörelse- mönster och kraft- fördelningar.

  • Hur väljer naturen?

KTH Mekanik


Kapacitet i olika positioner ur antagna muskeldata

Kapacitet i olika positioner, ur antagna muskeldata

KTH Mekanik


Utnyttjande av vertalighet

Sentransfereringar:

Att låta en muskel göra en annans jobb…

Vad är mest önskvärt av minimala rörelser

Hur göra?

Vad blir effekterna?

Produkt: ett simuleringsverktyg för att under kirurgiska ingrepp planera och utvärdera olika strategier.

Eller, ett provningsprogram och ett analysverktyg för att utvärdera enskilda musklers kapacitet.

Utnyttjande av övertalighet

KTH Mekanik


Dynamisk situation r relseanalys

Dynamisk situation: rörelseanalys

  • Att kunna mäta och beskriva rörelser….

  • för många olika syften

  • Och att använda dessa i simuleringar.

KTH Mekanik


Principer

kamera

kamera

Principer

  • En markör sedd av flera kameror

  • Flera 2D bilder räknas till en 3D bild

KTH Mekanik


Hur det fungerar

Hur det fungerar

KTH Mekanik


Hur det fungerar1

Hur det fungerar

KTH Mekanik


Ett exempel av m nga

Ett exempel (av många)

  • Klinisk rörelseanalys (anonymiserad!)

  • Före och efter.

KTH Mekanik


Efter vad

Olika typer av tekniska stöd.

Optimerade för olika svagheter i muskelsystemet.

Individanpassning (ur styrkemätningar)

Produkternas utformning och hållbarhet.

Simulering tillsammans med kroppsdelen

Efter vad?

Produkter:

Nya former,

simuleringsverktyg

KTH Mekanik


Komplexa r relsem nster

Komplexa rörelsemönster

Skenbart enkla rörelser, som att hoppa rakt upp…

  • Att simulera, förstå, optimera och förse med lämplig utrustning…

  • Att koda och ’visualisera’ rörelserna för inlärning.

KTH Mekanik


Dynamiska simuleringar

Dynamiska simuleringar

Optimala rörelsemönster (från start- till slut-, via mellan-tillstånd)

  • Dynamisk jämviktsformulering ur mekaniken (av godtycklig komplexitet).

  • Optimalitetskriterium

  • Restriktioner på rörelser och krafter

Preliminär

algoritm

finns

utvecklad

Optimal(?) rörelse

(åtminstone för robot)

KTH Mekanik


Slutkommentarer

Slutkommentarer

Många muskelmekaniska situationer kan simuleras numeriskt.

Simuleringarna är i sig en produkt,

Och kan användas för att utveckla

Procedurer och prylar.

(Och då har vi ändå inte nämnt neurologiskt styrda muskelproteser, eller artificiella nerver för styrning)

KTH Mekanik


Eller i annan form

Eller, i annan form

Mekanik ger bra modeller för musklerna

Men, någon annan får ge muskler till modellerna:

KTH Mekanik


  • Login