Dinâmica inversa 2D do salto vertical em coordenadas relativas e naturais
Data
2021-12-16
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Resumo
A biomecânica do movimento desempenha um papel importante em áreas tão diversas como a medicina, a reabilitação motora, o desporto, a ergonomia, os videojogos e o cinema. O problema particular do salto vertical ocupa um lugar proeminente na biomecânica do movimento, na medida em que é uma tarefa motora adequada para a validação de modelos biomecânicos: validação de parâmetros inerciais, modelos de ação muscular e algoritmos de controlo, entre outros. Esta dissertação tem como principal objetivo a análise de dois métodos para a derivação de dados cinemáticos experimentais, que contornem os problemas associados à derivação numérica direta. Em concreto, foram analisados e comparados o método de aproximação por splines cúbicos e o método de alisamento por interpolação polinomial. Esses métodos foram empregues na análise cinemática e dinâmica de um modelo biomecânico do salto vertical, usando quer coordenadas relativas quer coordenadas naturais.
The biomechanics of human motion has an important role in various domains like medicine, physical rehabilitation, sports, ergonomics, videogames andcinema. The very specific problem of vertical jump occupies a prominent place in the biomechanics of human motion as a result of its suitability for validating biomechanical models: validation of segmental inertial parameters, muscle action models or control algorithms, among other issues of biomechanical modelling. The main objective of this dissertation is to analyse two numerical differentiation methods, which circumvent the well-known drawbacks of direct numerical differentiation ofkinematic experimental data. Indeed, in this work were analysed and compared the approximation method based on cubic splines and the smoothing method based on polynomial interpolation. Both methods were applied to the kinematic and dynamic analyses of a biomechanical model of vertical jump, using relative coordinates and natural coordinates.
The biomechanics of human motion has an important role in various domains like medicine, physical rehabilitation, sports, ergonomics, videogames andcinema. The very specific problem of vertical jump occupies a prominent place in the biomechanics of human motion as a result of its suitability for validating biomechanical models: validation of segmental inertial parameters, muscle action models or control algorithms, among other issues of biomechanical modelling. The main objective of this dissertation is to analyse two numerical differentiation methods, which circumvent the well-known drawbacks of direct numerical differentiation ofkinematic experimental data. Indeed, in this work were analysed and compared the approximation method based on cubic splines and the smoothing method based on polynomial interpolation. Both methods were applied to the kinematic and dynamic analyses of a biomechanical model of vertical jump, using relative coordinates and natural coordinates.
Descrição
Dissertação apresentada à Universidade de Trás-os-Montes e Alto Douro para obtenção do grau de Mestre em Engenharia Mecânica