Experimental simulation of an airborne movement: Applicability of the body segment parameter estimation methods
(Experimentelle Simulation einer Flugbewegung: Anwendbarkeit der Methoden der Bewertung von Körpersegmentparametern)
Anliegen der Untersuchung war es festzustellen, (a) welchen Einfluß die Methode der Bewertung von Körpersegmentparametern (BSP) auf die Genauigkeit der Simulation einer Flugbewegung hat und (b) die Anwendbarkeit ausgewählter BSP-Bewertungsmethoden für die experimentelle Simulation einzuschätzen. Es wurde die Hypothese aufgestellt, dass unterschiedliche BSP-Bewertungsmethoden zu unterschiedlichen Simulationsergebnissen führen. Es wurde eine Empfindlichkeitsanalyse durchgeführt, um die BSP-Punkte und -Segmente zu ermitteln, die für Unterschiede zwischen den einzelnen Methoden hinsichtlich der Simulationsgenauigkeit verantwortlich sind. Auf der Grundlage der Simulationsergebnisse und der Anzahl der erforderlichen anthropometrischen Parameter wurde die Anwendbarkeit der Bewertungsmethoden eingeschätzt. Insgesamt wurden zehn BSP-Bewertungsmethoden, die in drei Gruppen klassifiziert wurden (4 die sich mit Kadavern befassen, 4 die auf Gammamassenscanning beruhen und 2 geometrische), in einer Reihe von experimentellen Simulationen analysiert. Dazu wurden neun Reckabgänge (Doppelsalto mit einer Schraube) von drei College-Gerätturnern untersucht. Die simulierten Orientierungswinkel des Körpers wurden mit den beobachteten Orientierungswinkeln in der Berechnung der Simulationsfehler verglichen.Sowohl die Neigung als auch die Simulationsfehler für die Drehung ergaben signifikante (p <.05) Unterschiede zwischen den BSP-Gruppen und BSP-Bewertungsmethoden. Es wurde geschlussfolgert, dass (a) die jeweilige BSP-Bewertungsmethode signifikant die Simulationsgenauigkeit beeinflusst und dass individualisiertere BSP-Bewertungsmethoden generell zu genaueren Simulationsergebnissen führen; (b) die Werte für die "Masse", die Unterschenkel und für Thorax/Abdomen in stärkerem Masse für Differenzen zwischen den Methoden hinsichtlich der Simulationsgenauigkeit verantwortlich sind, als andere Werte und Segmente; (c) das die Verhältnis- und die einfachen Regressionsmethoden für die Simulation von Saltobewegungen zu bevorzugen waren, weil weniger anthropometrische Parameter erforderlich waren; (d) die geometrischen Modelle und die Methode der schrittweisen Regression bei der kadaverbasierten Methode den anderen Methoden hinsichtlich der Simulation komplexer Flugbewegungen mit Schrauben überlegen waren.
The purpose of this study was twofold: (a) to investigate the effect of the method of body segment parameter (BSP) estimation on the accuracy of the experimental simulation of a complex airborne movement; and (b) to assess the applicability of selected BSP estimation methods in the experimental simulation. It was hypothesized that different BSP estimation methods would provide different simulation results. A sensitivity analysis was performed to identify the BSP items and segments responsible for the inter-method differences in the simulation accuracy. The applicability of the estimation methods was assessed based on the simulation results and the number of anthropometric parameters required. Ten BSP estimation methods classified into 3 groups (4 cadaver-based, 4 gamma mass scanning-based, and 2 geometric) were employed in a series of experimental simulations based on 9 double-somersault-with-full-twist H-bar dismounts performed by 3 male college gymnasts. The simulated body orientation angles were compared with the corresponding observed orientation angles in computing the simulation errors. The inclination and twist simulation errors revealed significant (p < .05) differences among the BSP estimation groups and methods. It was concluded that: (a) the method of BSP estimation significantly affected the simulation accuracy, and more individualized BSP estimation methods generally provided more accurate simulation results; (b) the mass items, and the lower leg and thorax/abdomen were more responsible for the intermethod differences in the simulation accuracy than other BSP items and segments, respectively; (c) the ratio methods and the simple regression methods were preferable in simulation of the somersaulting motion due to the fewer anthropometric parameters required; (d) the geometric models and the cadaver-based stepwise regression method were superior to the other methods in the simulation of the complex airborne motion with twist.
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| Notationen: | Naturwissenschaften und Technik |
| Veröffentlicht in: | Journal of Applied Biomechanics |
| Sprache: | Englisch |
| Veröffentlicht: |
2001
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| Online-Zugang: | https://doi.org/10.1123/jab.17.3.232 |
| Jahrgang: | 17 |
| Heft: | 3 |
| Seiten: | 232-240 |
| Dokumentenarten: | Artikel |
| Level: | hoch |