Dissertação

Development of a Musculotendon Model Within the Framework of Multibody Systems Dynamics EVALUATED

O principal objetivo deste estudo é o desenvolvimento e implementação de um modelo músculo-tendão num código de dinâmica de sistemas multicorpo com coordenadas naturais já existente. Este modelo é um modelo muscular do tipo Hill em série com um tendão que pretende simular a contração dinâmica da unidade músculo-tendão de forma a analisar a interação entre o músculo e o tendão e a sua influência no movimento. Para estudar a mecânica do movimento humano, o modelo músculo-tendâo foi integrado no código numa perspectiva de dinâmica directa, que permite a determinação do movimento do sistema dado um conjunto de activações musculares, e também numa perspectiva dinâmica inversa, que permite o cálculo das activações musculares, e consequentemente, as forças músculo-tendão, que são necessárias para executar um determinado movimento prescrito. Foi desenvolvido um modelo biomecânico do corpo inteiro, no qual o aparelho muscular dos membros inferiores é constituído por quarenta e três músculos. Foram adquiridos dados experimentais de marcha, corrida e salto em laboratório de Biomecânica que, em conjunto com o modelo biomecânico proposto, foram utilizados para calcular a resposta biomecânica do sistema como um todo e do modelo músculo-tendão desenvolvido em particular para cada um desses movimentos. Os resultados mostram que o tendão influência significamente certos grupos de músculos ao longo dos movimentos analisados. Os resultados são comparados com o modelo muscular sem tendão e discutidos, assim como, são tiradas algumas conclusões e proposto um conjunto de desenvolvimentos futuros.
Dinâmica Multicorpo, Dinâmica Directa e Inversa, Dinâmica de Contração Músculo-tendão, Força Músculo-tendão, Modelo Biomecânico

Dezembro 3, 2014, 10:30

Publicação

Obra sujeita a Direitos de Autor

Orientação

CO-ORIENTADOR

Mamede de Carvalho

Universidade de Lisboa - Faculdade de Medicina

Doutor

ORIENTADOR

Miguel Pedro Tavares da Silva

Departamento de Engenharia Mecânica (DEM)

Professor Auxiliar