Determining subject-specific torque parameters for use in a torque-driven simulation model of dynamic jumping
(Bestimmung subjektspezifischer Drehmomentparameter für die Anwendung eines drehmomentbestimmten Simulationsmodells dynamischer Sprünge)
Die Autoren beschreiben eine Methode zur Definition des maximalen Drehmoments, das an einem Gelenk erzeugt werden kann, mit Hilfe von Drehmomentmessungen mit gleichbleibender Geschwindigkeit bei einem Probanden. Die Methode wird bei einem Hochleistungssportler im Gerätturnen genutzt, um die individuell spezifischen Drehmomentparameter für das Kniegelenk zu berechnen. Die Drehmomentparameter der Kniestreckung mit gleichbleibender Geschwindigkeit wurden bei dem Probanden während eines Tests erhoben, der aus zwei Wiederholungen einer konzentrisch-exzentrischen Übung mit 75° Bewegung bei Bewegungsgeschwindigkeiten von 20 bis 250°/s bestand. Während dieser Bewegungen mit gleichbleibender Geschwindigkeit wurden Unterschiede zwischen dem Winkel des Arms des Dynamometers und dem Kniegelenkswinkel des Probanden von bis zu 35° gefunden. Ausserdem wurde festgestellt, dass es bei schneller vor-eingestellten Dynamometerarmgeschwindigkeiten zu geringeren Umfangsbereichen an Bewegung mit gleichbleibender Geschwindigkeit sowohl am Ergometerarm als auch am Gelenk kam. Die Simulation einer Bewegung mit gleichbleibender Geschwindigkeit an einem Gelenk mit einer Winkelgeschwindigkeit von 150°/s zeigte, dass davon ausgegangen werden kann, dass bei realen Serien der Streckung elastischer Komponenten, die Winkelgeschwindigkeit des Gelenks gleich ist der Winkelgeschwindigkeit der kontraktilen Komponente während der meisten Versuche mit gleichbleibender Geschwindigkeit. Die Anpassung einer aus 18 Elementen bestehenden Exponentialfunktion an die experimentell erhobenen Daten für Gelenkdrehmoment/-winkel/-winkelgeschwindigkeit unter der Voraussetzung gleichbleibender Geschwindigkeit ergab eine Oberfläche, die sich über den Gesamtbereich der Winkelgeschwindigkeiten gut verhielt und sich im spezifizierten Bereich der Gelenkwinkel befand, die für die Oberflächenberechnung verwendet wurden.
This paper describes a method for defining the maximum torque that can be produced at a joint from isovelocity torque measurements on an individual. The method is applied to an elite male gymnast in order to calculate subject-specific joint torque parameters for the knee joint. Isovelocity knee extension torque data were collected for the gymnast using a two-repetition concentric-eccentric protocol over a 75° range of crank motion at preset crank angular velocities ranging from 20 to 250°s-1. During these isovelocity movements, differences of up to 35° were found between the angle of the dynamometer crank and the knee joint angle of the participant. In addition, faster preset crank angular velocities gave smaller ranges of isovelocity motion for both the crank and joint. The simulation of an isovelocity movement at a joint angular velocity of 150°s-1 showed that, for realistic series elastic component extensions, the angular velocity of the joint can be assumed to be the same as the angular velocity of the contractile component during most of the isovelocity trial. Fitting an 18-parameter exponential function to experimental isovelocity joint torque/ angle/ angular velocity data resulted in a surface that was well behaved over the complete range of angular velocities and within the specified range of joint angles used to calculate the surface.
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| Schlagworte: | |
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| Notationen: | technische Sportarten Naturwissenschaften und Technik |
| Veröffentlicht in: | Journal of Applied Biomechanics |
| Sprache: | Englisch |
| Veröffentlicht: |
2002
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| Online-Zugang: | https://doi.org/10.1123/jab.18.3.207 |
| Jahrgang: | 18 |
| Heft: | 3 |
| Seiten: | 207-217 |
| Dokumentenarten: | Artikel |
| Level: | hoch |