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Dissertação

{en=Skin Strain Field Analysis of the Human Ankle Joint} {} EVALUATED

Detalhes: {pt=As Linhas de Não Extensão (LoNE do inglês lines of non-extension) representam as direcções na pele onde, durante o movimento humano, esta não deforma. O uso das LoNE no projecto de uma ortótese que irá actuar como uma segunda pele é uma nova abordagem para a correcção do pé pendente. O principal objectivo deste trabalho é, obter o mapa de deformações da pele do tornozelo e do pé, para os movimentos mais amplos do tornozelo, e encontrar as direcções das LoNE nesta mesma região. A recolha dos dados relativos à deformação da pele foi feita recorrendo a um sistema de quatro câmaras de infravermelhos que calcula as posições espaciais de marcadores reflectores colocados sobre a pele. O cálculo do tensor das deformações da pele para os movimentos analisados, flexão plantar e dorsiflexão, foi realizado por um software de elementos finitos. Foi desenvolvido um programa computacional que utiliza os cálculos realizados pelo software para calcular as magnitudes e as direcções das tensões principais na pele. Este mesmo programa utiliza os resultados anteriores para calcular as direcções de deformação mínima na pele. Estes cálculos foram realizados para os movimentos mais amplos e as direcções encontradas foram consideradas válidas para movimentos com amplitudes intermédias. Finalmente as LoNE, encontradas a partir dos resultados obtidos, foram desenhadas. Obtiveram-se sete conjuntos de linhas de não extensão na região analisada. , en=The Lines of Non-Extension (LoNE) represent the skin?s directions where, during human motion, the skin doesn?t deform. The use of the LoNE in the design of an orthosis that will act like a second skin is a new approach for the drop-foot pathology correction. The main purpose of this work is to obtain the strain field maps of the ankle and foot?s skin, for the ankle?s large movements, and find the directions of the LoNE in the same region. The acquisition of the skin?s deformations data were performed with a system of four infrared cameras that calculate the spatial position of reflective markers placed on the skin. The skin?s strain tensor calculus from the analyzed movements, plantar flexion and dorsiflexion, were performed by a finite element software. A computational program was developed that uses the calculus performed by this software and calculates the magnitude and direction of the principal skin strains. The developed program uses the previous results to calculate the directions of minimum skin strain. All the directions were obtained for the larger movements and they were considered valid for the movements with intermediate amplitudes. Finally, the LoNE found based in the obtained results were drawn and seven sets of lines on non-extension were obtained in the analyzed skin?s region. }
Keywords: {pt=Linhas de Não Extensão, Segunda Pele, Pé Pendente, Campo de Tensões na Pele, Movimento do Tornozelo, Ortoteses do Pé e do Tornozelo, en=Lines of Non-Extension, Second Skin, Drop-foot, Skin?s Strain Field, Ankle Motion, Ankle-Foot Orthoses}

Discussão: novembro 30, 2010, 11:0