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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
slide8
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
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
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.

beispiele f r anwendungen4
Beispiele für Anwendungen
  • 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

M = Muskelkraft

R = Hüftgelenkskraft

G5 = Gewichtskraft

des Körpers

ohne Standbein

R ist im statischen

Gleichgewicht etwa

das Dreifache des

Körpergewichts

kooperation mit orthop die und sportmedizin
Kooperation mit Orthopädie und Sportmedizin

Therapiegerät

(Posturomed) wird

zum Balancetraining

nach chirurgischen

Eingriffen oder

Verletzungen eingesetzt

simulation des menschlichen standes
Simulation des menschlichen Standes
  • Modell des Posturomeds
  • Hochgeschwindigkeitsvideo
  • Kraftmessplatte
beispiele f r anwendungen5
Beispiele für Anwendungen
  • Arbeitsmedizin und Mensch-Maschine-Schnittstelle
  • Simulation des menschlichen Ganges
  • Sport (z.B. Niedersprünge)
  • Computergestützte Operationsplanung
  • Fußgänger-PKW-Unfälle
unfallrekonstruktion landesforschungsschwerpunkt bawue
UnfallrekonstruktionLandesforschungsschwerpunkt BaWue

Modellbildung und

Computersimulation

Spurensicherung durch

Gerichtsmedizin

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