HOOFDSTUK 4: 2D en 3D Kinematica
Leerdoelen
→ de verschillende biomechanische modellen opsommen en de
vrijheidsgraden, voorwaarden en beperkingen van elk model toelichten
→ verschillende methodes toelichten om in 2D en 3D hoekverplaatsingen
te berekenen op basis van marker coördinaten
→ het verschil aantonen tussen globale en lokale assenstelsels en hun
rol binnen de beschrijving van menselijke bewegingen toelichten
→ deze kennis omtrent kinematica toepassen op een relevante menselijke
beweging zoals het gangpatroon
2D kinematica 3D kinematica
beschrijven van de geobserveerde beschrijven van de geobserveerde beweging
beweging dmv kwalitative waarden in dmv kwalitative waarden in de ruimte
het vlak
Lineaire Kinematica Lineaire Kinematica
Translaties Translaties
Angulaire Kinematica Angulaire Kinematica
Rotaties Rotaties
z
Vrijheidsgraden: Vrijheidsgraden:
1
, Vrijheidsgraden en modellen
→
Complexe situatie
Je hebt tot 600 vrijheidsgraden , onze hersenen kunnen dit aan,
onze biomechanische modellen niet
3 modellen: deeltjesmodel, vrij lichaam en keten van gekoppelde
segmenten
1.Deeltjesmodel
Star lichaam
lineaire verplaatsingen
2 of 3 dof
→ In vlak: (x1, y1)
→ In ruimte: (x1,y1,z1)
Het lichaam voorstellen door 1 punt
Heeft een bepaald aantal
bewegingsmogelijkheden
Een punt kan niet gaan roteren
De keuze van dat punt is belangrijk, meestal is
dit het lichaamszwaartepunt -> wordt gebruikt
bij verplaatsingen en niet bij rotaties
VOORBEELD:
→ Deeltjesmodel tijdens een menselijke beweging
→ Op filmpje: iemand die op een loopband loopt
→ Modellen baseren zich op de verplaatsing van het massamiddelpunt
→
2
, 2.Vrij lichaam
Star lichaam
lineaire verplaatsingen
Angulaire verplaatsingen
3 of 6 dof
→ In vlak: (x1, y1) en (θ xθy )
→ In ruimte: (x1,y1,z1) en (θ x θ y θ z ¿
Het lichaamssegment voorstellen door een segment dat
in de ruimte kan bewegen, alle
bewegingsmogelijkheden; lineaire en
rotatiebewegingen
VOORBEELD:
→
Verband tussen hoek en hoogte -> zo kunnen coachen om zo hoog
mogelijk te gaan springen
3.Keten van gekoppelde
segmenten
Starre lichamen
Translaties van centre of mass
→ In vlak: (x1, y1)
→ In ruimte: (x1,y1,z1)
Rotaties van lichaamssegmenten
→ M = b (n – j) + Σui
→ Vrijheidsgraden tellen
Je vertrekt van vrij lichaam -> je hecht de segmenten vast en steekt er
gewrichten tussen
Alle segmenten kunnen wel roteren
3 vrijheidsgraden in schouder: zo verschillende bewegingen kunnen doen
Enkel enkel bv 2 vrijheidsgraden-> flexie en enxtensie
VOORBEELD: keten van gekoppelde segmenten
→ Ook weer op loopband: hoe bewegen verschillende segmenten tov elkaar
→ Resultaten: Inversie en eversie van enkel
3
Leerdoelen
→ de verschillende biomechanische modellen opsommen en de
vrijheidsgraden, voorwaarden en beperkingen van elk model toelichten
→ verschillende methodes toelichten om in 2D en 3D hoekverplaatsingen
te berekenen op basis van marker coördinaten
→ het verschil aantonen tussen globale en lokale assenstelsels en hun
rol binnen de beschrijving van menselijke bewegingen toelichten
→ deze kennis omtrent kinematica toepassen op een relevante menselijke
beweging zoals het gangpatroon
2D kinematica 3D kinematica
beschrijven van de geobserveerde beschrijven van de geobserveerde beweging
beweging dmv kwalitative waarden in dmv kwalitative waarden in de ruimte
het vlak
Lineaire Kinematica Lineaire Kinematica
Translaties Translaties
Angulaire Kinematica Angulaire Kinematica
Rotaties Rotaties
z
Vrijheidsgraden: Vrijheidsgraden:
1
, Vrijheidsgraden en modellen
→
Complexe situatie
Je hebt tot 600 vrijheidsgraden , onze hersenen kunnen dit aan,
onze biomechanische modellen niet
3 modellen: deeltjesmodel, vrij lichaam en keten van gekoppelde
segmenten
1.Deeltjesmodel
Star lichaam
lineaire verplaatsingen
2 of 3 dof
→ In vlak: (x1, y1)
→ In ruimte: (x1,y1,z1)
Het lichaam voorstellen door 1 punt
Heeft een bepaald aantal
bewegingsmogelijkheden
Een punt kan niet gaan roteren
De keuze van dat punt is belangrijk, meestal is
dit het lichaamszwaartepunt -> wordt gebruikt
bij verplaatsingen en niet bij rotaties
VOORBEELD:
→ Deeltjesmodel tijdens een menselijke beweging
→ Op filmpje: iemand die op een loopband loopt
→ Modellen baseren zich op de verplaatsing van het massamiddelpunt
→
2
, 2.Vrij lichaam
Star lichaam
lineaire verplaatsingen
Angulaire verplaatsingen
3 of 6 dof
→ In vlak: (x1, y1) en (θ xθy )
→ In ruimte: (x1,y1,z1) en (θ x θ y θ z ¿
Het lichaamssegment voorstellen door een segment dat
in de ruimte kan bewegen, alle
bewegingsmogelijkheden; lineaire en
rotatiebewegingen
VOORBEELD:
→
Verband tussen hoek en hoogte -> zo kunnen coachen om zo hoog
mogelijk te gaan springen
3.Keten van gekoppelde
segmenten
Starre lichamen
Translaties van centre of mass
→ In vlak: (x1, y1)
→ In ruimte: (x1,y1,z1)
Rotaties van lichaamssegmenten
→ M = b (n – j) + Σui
→ Vrijheidsgraden tellen
Je vertrekt van vrij lichaam -> je hecht de segmenten vast en steekt er
gewrichten tussen
Alle segmenten kunnen wel roteren
3 vrijheidsgraden in schouder: zo verschillende bewegingen kunnen doen
Enkel enkel bv 2 vrijheidsgraden-> flexie en enxtensie
VOORBEELD: keten van gekoppelde segmenten
→ Ook weer op loopband: hoe bewegen verschillende segmenten tov elkaar
→ Resultaten: Inversie en eversie van enkel
3
