نام پژوهشگر: سروش باقری کودکانی

مدل سازی اسکلتی عضلانی برای تحلیل دینامیکی پرش عمودی
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه اصفهان - دانشکده تربیت بدنی و علوم ورزشی 1391
  سروش باقری کودکانی   شهرام لنجان نژادیان

بدن انسان از پیچیدگی های و نقاط مبهم بسیاری برخوردار است که علم هنوز نتوانسته بر آن ها مسلط شود که در این زمینه می توان به سیستم حرکتی اشاره کرد. برای ایجاد حرکت در بدن چندین سیستم به صورت یکپارچه عمل می کنند. آگاهی از مکانیزم حرکت انسان می تواند در زمینه های گوناگونی همانند بازتوانی، تشخیص و درمان بیماری های حرکتی همچنین بهبود کارایی حرکات بدن سودمند باشد. هدف از این تحقیق افزایش درک و آگاهی از مکانیزم های پیچیده بدن در حین حرکت و تحلیل دینامیکی پرش عمودی با استفاده از مدل اسکلتی عضلانی و همچنین کنترل بهینه مدل جهت کسب بهترین الگوی حرکتی برای رسیدن به حداکثر ارتفاع در پرش عمودی می باشد. بدین منظور یک مدل چهار لینکی با مفاصلی ایده آل و لولایی برای تحلیل دینامیکی حرکت پرش عمودی به صورت دو بعدی طراحی شد. بیست عضله موثر بر حرکت نیز به عنوان مولد نیرو شبیه سازی و با توجه به نقاط اتصال عضلات به مدل اسکلتی اضافه شدند. حال نوبت به یک سیستم کنترل همانند سیستم عصبی مرکزی بود تا بتواند مدل عضلات را طوری تحریک کند که مدل، حرکت پرش عمودی را شبیه سازی کند و همچنین به حداکثر ارتفاع ممکن برسد. در این راستا از الگوریتم ژنتیک برای رسیدن به کنترل بهینه و بهترین الگوی حرکتی استفاده شد. در ضمن برای اعمال دامنه حرکتی مفاصل، لیگامنت های هر مفصل نیز شبیه سازی شد. نتایج تحقیق نشان داد که الگوریتم ژنتیک طراحی شده برای کنترل بهینه مدل قادر است عضلات را برای اجرای حرکت پرش عمودی کنترل کند. همچنین توانست پس از 533 تکرار ارتفاع مرکز ثقل را به 6791/121 سانتیمتر برساند. مقایسه پارامتر های سینماتیکی و سینتیکی مدل با نتایج گزارش شده در تحقیقات پیشین نشان داد که مدل اسکلتی عضلانی، رفتاری مشابه بدن انسان از خود به نمایش گذاشته است.