Nội dung được dịch bởi AI, chỉ mang tính chất tham khảo
Ước lượng tâm trọng tâm bằng cách sử dụng bảng phản ứng được trang bị lưới Bragg sợi quang
Tóm tắt
Mục đích của nghiên cứu hiện tại là xây dựng một bảng phản ứng dựa trên lưới Bragg sợi quang (FBGs) có thể được sử dụng để ước lượng tọa độ 2D của hình chiếu tâm trọng tâm (CG) của một vật thể. Thiết bị bao gồm một bảng hình tam giác đều cứng được gắn trên ba bộ đỡ tại các đỉnh, hai trong số đó có các cần gập được trang bị FBGs. Khi một vật thể có trọng lượng xác định được đặt trên bảng, độ biến dạng uốn của các cần gập sẽ được đo thông qua sự dịch chuyển bước sóng tỉ lệ với FBGs. Áp dụng các điều kiện cân bằng của một vật cứng và các quy trình hiệu chuẩn thích hợp, sự dịch chuyển bước sóng được sử dụng để ước lượng các lực phản ứng thẳng đứng và các mô men lực tại các bộ đỡ cùng với tọa độ của hình chiếu tâm trọng tâm của vật thể trên bảng. Phương pháp này có thể được sử dụng thường xuyên để ước lượng tâm trọng tâm của cơ thể con người hoặc các vật thể có hình dạng và phân bố mật độ phức tạp. Một ví dụ được cung cấp để ước lượng tọa độ hình chiếu tâm trọng tâm của hai mô hình xương đùi chỉnh hình, một mô hình nguyên vẹn và một mô hình có cấy ghép gốc xương hông. Những ảnh hưởng lâm sàng của việc thay đổi vị trí tâm trọng tâm bình thường thông qua một loại chân giả đã được thảo luận.
Từ khóa
#tâm trọng tâm #bảng phản ứng #lưới Bragg sợi quang #mô men lực #vật thể.Tài liệu tham khảo
R. N. Hinrichs, “Adjustments to the segment center of mass proportions of Clauser et al. (1969),” Journal of Biomechanics, 1990, 23(9): 949–951.
E. M. Gutierrez-Farewik, A. Bartonek, and H. Saraste, “Comparison and evaluation of two common methods to measure center of mass displacement in three dimensions during gait,” Human Movement Science, 2006, 25(2): 238–256.
B. M. Nigg and W. Herzog, Biomechanics of the musculo-skeletal system. West Sussex, England: John Wiley & Sons, 1999: 1–686.
D. A. Winter, Biomechanics and motor control of human movement. New Jersey, USA: John Wiley & Sons, 2009: 1–358.
E. Reynolds and R. W. Lovett, “A method of determining the position of the centre of gravity in its relation to certain bony landmarks in the erect position,” American Journal of Physiology, 1909, 24(2): 286–293.
E. Reynolds and R. W. Lovett, “An experimental study of certain phases of chronic backache: a combined gynecologic and orthopedic investigation,” Journal of the American Medical Association, 1910, Liv(13): 1033–1043.
W. Mckino, C. Hartford, Z. L. Di, J. van Schalkwyk, D. Veliotes, A. Hofmeyr, et al., “The agreement between reaction-board measurements and kinematic estimation of adult male human whole body centre of mass location during running,” Physiological Measurement, 2004, 25(6): 1339–1354.
R. P. Silveira, P. Stergiou, F. P. Carpes, F. A. D. S. Castro, L. Katz, and D. J. Stefanyshyn, “Validity of a portable force platform for assessing biomechanical parameters in three different tasks,” Sports Biomechanics, 2017, 16(2): 177–186.
M. P. Staiger, A. M. Pietak, J. Huadmai, and G. Dias, “Magnesium and its alloys as orthopedic biomaterials: a review,” Biomaterials, 2006, 27(9): 1728–1734.
D. A. Winter, Biomechanicsand motor control of human movement. New Jersey, USA: John Wiley & Sons, 2009: 1–358.
M. D. Todd, G. A. Johnson, B. A. Althouse, and S. T. Vohra, “Flexural beam-based fiber Bragg grating accelerometers,” Photonics Technology Letters, 1998, 10(11): 1605–1607.
T. A. Berkoff and A. D. Kersey, “Experimental demonstration of a fiber Bragg grating accelerometer,” Photonics Technology Letters, 8(12): 1677–1679.