Dissertação

Development of a Three-dimensional Multibody Model of the Human Leg and Foot for Application to Movement Analysis EVALUATED

O movimento humano tem sido sempre um assunto de grande interesse para a ciência. Nas últimas décadas métodos centrados em sistemas Multicorpo têm sido aplicados com sucesso no desenvolvimento desta área. Dentro de um largo espectro de aplicações destas metodologias pode destacar-se o desenvolvimento de novos dispositivos médicos (i.e. Ortóteses e Próteses) e a simulação das consequências de algumas intervenções médicas. Assim, uma boa modelação da perna e do pé é crucial para a compreensão cinemática e dinâmica do movimento humano, e eventualmente para analisar disfunções a este nível. Neste trabalho, apresenta-se um novo modelo dinâmico tridimensional da perna e do pé, com quatro segmentos (Perna, Retro-pé, Médio-pé e Ante-pé, e Dedos), seis corpos rígidos e treze graus de liberdade. O principal objetivo do modelo é a sua aplicação num software integrado de multicorpo dinâmico com coordenadas naturais – Apollo. O modelo é testado usando simulações de dinâmica inversa, aplicando um novo protocolo de marcadores reflectores para adquirir a informação necessária para a análise. Os resultados são obtidos com ensaios realizados com dois participantes, proporcionando no geral, resultados cinemáticos e cinéticos consistentes e realistas. Entre eles destacam-se alguns padrões conhecidos como os momentos e a variação angular gerados nas articulações subastragalina, tibioperoneoastragálica e metatarsofalângica que sustentam a robustez do modelo. E alguns resultados inovadores como o momento e variação angular na articulação médiotársica que proporciona uma nova compreensão sobre os graus de liberdade do pé, abrindo portas para uma possível análise de diferentes disfunções na marcha.
Pé Multissegmentado, Modelos de pé, Multicorpo, Cinética, Cinemática, Análise de Marcha

Dezembro 5, 2013, 9:0

Documentos da dissertação ainda não disponíveis publicamente

Orientação

CO-ORIENTADOR

João Eurico da Fonseca

Faculdade de Medicina da Universidade de Lisboa

Professor Auxiliar

ORIENTADOR

Miguel Pedro Tavares da Silva

Departamento de Engenharia Mecânica (DEM)

Professor Auxiliar