BEWEGINGSANALYSE
ALGEMENE WERKWIJZE
MECHANISCHE ANALYSE
ð Kinematiek van het lichaamszwaartepunt
ð Externe (grondreactie)krachten
ð (invers) dynamische analyse met dynamische krachtenbalans en momentenbalans
ð Lineaire en angulaire impuls-momentum relatie
ð Arbeid – energie – vermogen
KINESIOLOGISCHE ANALYSE
ð Afbakenen kinematische keten
ð Kwalitatieve / kwantitatieve kinematica (& Spatiotemporeel)
ð Dynamische interactie tussen segmenten
- Biomechanisch model of segmentmodelanalyse
- Spierwerking (lengte en kracht)
- Gewrichtsreactiekrachten
- Netto gewrichtsmomenten en -vermogen
ð Fasische spieractiviteit door EMG
SIMULEREN
1 + 2 + 3 -> analytisch inzicht in de mechanismen
3D kinematica
ð Aan ieder segment een vlak toekennen -> aan ieder vlak lokaal assenstelsel toekennen
ð Hoe bewegen assenstelsels tov elkaar
ð Beweging van 2 segmenten tov elkaar -> thv gewrichten (kniehoek, heuphoek, enkelhoek)
Inverse dynamica -> output gebruiken als input bij bovenliggend segment
ð Hoe verder je weggaat van de grond, hoe groter de fout die je maakt
Spieren op skelet
ð Via literatuur: beschreven hoeveel kracht bepaalde spiermassa kan leveren en waar
aanhechting van spier exact is
- Aanhechting: hoe groter afstand, hoe meer kracht nodig om zelfde krachtmoment te
genereren
- Trekken aan spier -> beweging in musculoskeletaal model
- Hoe hard moet spier trekken om die beweging te genereren in combinatie met andere
beweging
1
,RESEARCH ARTICLES
De auteurslijst
1. Onderzoeker
2. Meewerken, helpen met statistiek, verwerken van data, uitvoeren experimenten, analyses,
technische staff
3. Promotor (PI = principal invesigator)
Abstract: exact 250 woorden om alles samen te vatten
Introductie: focus op de rationale motivatie voor de studie
ð Probleem vermelden, wat al gekend over probleem, vragen/hypothesen/benadering
ð Vorige studies gebruiken
ð 4 kernconcepten: belang van het onderwerp, informatiekloof in beschikbare literatuur over
topic, literatuurreview ter ondersteuning van kernvragen, ontwikkelde doelen/doelstellingen
en hypothese
ð Maximaal 500 waarden
ð Veel haakjes en cijfers -> referentie naar gebruikte artikels (waarom studie belangrijk)
Types artikels
- Original research: zelf onderzoek doen
- Systematic review of literature: alles over bepaald onderwerp samenvatten
- Clinical commentary/current concepts report
- Casestudie: 1 specifiek geval (vooral bij dokters)
- Clinical suggestion: methode wel/niet promoten (vooral bij dokters)
Materiaal en methoden: 500-1500 woorden
ð Heel variabel en afhankelijk van welke studie je doet
ð Experimenteel design en details van aanpak -> onderzoeksprotocol
- Subjecten: wie, van waar, wat doen ze, kenmerken
- Instrumentatie en protocol
- Welke statistiek gebruikt
ð Iemand anders toelaten om dezelfde studie op exact dezelfde manier te doen
Resultaten (500 woorden)
ð Veel cijfers – tabellen – grafieken… -> presenteren van data
ð Enkel resultaten over vraag die gesteld werd (andere bevindingen in aparte paper)
Discussie (1000 woorden)
ð Herhaling van hypothese
ð Belangrijkste aannames en/of limieten van aanpak of methode
ð Resultaten koppelen aan literatuur en het belang hiervan naar voor brengen
2
,NOISH
= national institute for occupational safety and health
! Maximum tillen in werkcontext = 23 kg (in ideale situatie)
ð Belasting ook afhankelijk van grootte van verticale afstand waarover je moet tillen
Recommended weight limit (RWL)
ð Vergelijken met eigenlijke gewicht van het materiaal tijdens tilbeweging
ð RWL = 23kg x HM x VM x DM x FM x AM x CM
- HM = horizontale verplaatsing (horizontale afstand handen – enkels)
- VM = verticale verplaatsing (afstand handen – grond)
- DM = afstandsfactor (afstand in verticale richting, afstand jezelf – voorwerp)
! DM > 175cm = factor 0 (je mag niet boven jezelf heffen)
- PM = frequentiefactor (bepaald door tilfrequentie en tilhoogte)
- AM = asymmetrie van beweging (mate van draaiing rug, hoek waarover gedraaid wordt = 1,
geen asymmetrie)
- CM = contactfactor (handelbaarheid van voorwerp, hoe makkelijk vasthouden)
Tilindex = TI = RWL/gewicht voorwerp
ð 0<TI<1 : gunstige tilsituatie
ð TI> 1 : ongunstige tilsituatie
- 1<TI<2 : kan leiden tot overbelasting; aanpassingen noodzakelijk
- TI>2: zeer belastende tilsituatie; te vermijden
SIGNALEN EN RUIS
Wat je gaat observeren: signaal + ruis (kleine spikes/trilling die opgenomen signaal beïnvloedt)
ð Isoleren van ruis en signaal
Signaal
= kwantitatieve informatie die varieert in tijd of ruimte
ð (biomechanica) meetbare waarde die verandert in tijd of ruimte
- Positiecoördinaten in de tijd
- Grondreactiekracht in de tijd
- EMG-signaal in de tijd
- Plantaire drukmeting in ruimte en tijd
ð Bevat een amplitude (hoogte van curve) en frequentie (mate van herhaling in de tijd)
- 200Hz = 200 herhalingen van signaal per seconde
ð Signalen gaat optellen = typisch voorbeeld van een biomechanisch signaal
ð Drift op apparatuur -> nul blijft niet nul
ð Elk periodiek signaal kan benaderd worden door een oneindige som van sinusfuncties
- Geheel van sinusfuncties waarin signaal ontbonden kan worden = frequentie-inhoud van
het signaal
- Signaal ontbinden in verschillende functies met elk eigen amplitude en frequentie
3
, Ruis (noise)
ð Ongewenste storing op het waargenomen signaal
- Gekenmerkt door andere frequency signaal dan het echte signaal
- Geeft bepaalde snelheid en versnelling aan van het signaal die er eigenlijk niet is
ð Oorzaken
- Onbedoelde maar werkelijke meting (stilliggende marker die toch beweegt door trillingen
van het gebouw)
- Toevoeging tijdens meten of doorsturen van signaal (trilling camera’s, opgepikte
elektromagnetische straling van geleiders)
- Methodologisch van aard: gebruik/omstandigheden van meetapparatuur (occlusie van
marker voor bepaalde camera’s kan plotse ‘shift’ in geregistreerde positie met zich
meebrengen)
- Niet altijd mogelijk om oorzaken van ruis te bepalen en vaak ook niet mogelijk om de
oorzaken van ruis aan te pakken
Labo Ugent
ð Labo in de grond gebouwd -> geen trillingen + geen zon in het gebouw
ð Aparte funderingen (losstaand van rest van omgeving) + aparte fundering voor
grondreactieplaten (trilling onder platen vermijden)
ð Alle camera’s hangen aan de muur of het plafond (nooit statieven) + alle camera’s weten tov
elkaar waar ze staan (niet verschuiven)
Storingsbronnen bij metingen
ð Omgevingsruis
- Overspraak van andere spanningsbronnen (hartregistratie bij registratie spieractiviteit)
- Invloed andere fenomenen (trilling door verkeer bij krachtmetingen, doorgeven
voetcontact op linker krachtmeetplaat naar rechter)
- Elektromagnetische straling andere apparaten (wifi, elektromotoren …)
ð Methodische ruis
- Digitalisatie (beeldpixels aanklikken om posities te bepalen) videobeelden
- Bewegingsartefacten
o Verandering afstand tussen electrode en huid/spier bij oppervlakte-EMG
o Beweging markers op huid tov botten
ð Meetapparatuur en elektronische componenten
- Inductieve en capacitieve koppeling van geleiders (overspraak tussen analoge kanalen)
- Thermische ruis
- 50 Hz spanning geïnduceerd door lichtnet
- Elektrostatische lading opgebouwd bij contact tussen verschillende materialen
(schoenzool – loopband)
- Resolutie en nauwkeurigheid meetinstrumenten (gps, meetfrequentie, beeldresolutie)
4
ALGEMENE WERKWIJZE
MECHANISCHE ANALYSE
ð Kinematiek van het lichaamszwaartepunt
ð Externe (grondreactie)krachten
ð (invers) dynamische analyse met dynamische krachtenbalans en momentenbalans
ð Lineaire en angulaire impuls-momentum relatie
ð Arbeid – energie – vermogen
KINESIOLOGISCHE ANALYSE
ð Afbakenen kinematische keten
ð Kwalitatieve / kwantitatieve kinematica (& Spatiotemporeel)
ð Dynamische interactie tussen segmenten
- Biomechanisch model of segmentmodelanalyse
- Spierwerking (lengte en kracht)
- Gewrichtsreactiekrachten
- Netto gewrichtsmomenten en -vermogen
ð Fasische spieractiviteit door EMG
SIMULEREN
1 + 2 + 3 -> analytisch inzicht in de mechanismen
3D kinematica
ð Aan ieder segment een vlak toekennen -> aan ieder vlak lokaal assenstelsel toekennen
ð Hoe bewegen assenstelsels tov elkaar
ð Beweging van 2 segmenten tov elkaar -> thv gewrichten (kniehoek, heuphoek, enkelhoek)
Inverse dynamica -> output gebruiken als input bij bovenliggend segment
ð Hoe verder je weggaat van de grond, hoe groter de fout die je maakt
Spieren op skelet
ð Via literatuur: beschreven hoeveel kracht bepaalde spiermassa kan leveren en waar
aanhechting van spier exact is
- Aanhechting: hoe groter afstand, hoe meer kracht nodig om zelfde krachtmoment te
genereren
- Trekken aan spier -> beweging in musculoskeletaal model
- Hoe hard moet spier trekken om die beweging te genereren in combinatie met andere
beweging
1
,RESEARCH ARTICLES
De auteurslijst
1. Onderzoeker
2. Meewerken, helpen met statistiek, verwerken van data, uitvoeren experimenten, analyses,
technische staff
3. Promotor (PI = principal invesigator)
Abstract: exact 250 woorden om alles samen te vatten
Introductie: focus op de rationale motivatie voor de studie
ð Probleem vermelden, wat al gekend over probleem, vragen/hypothesen/benadering
ð Vorige studies gebruiken
ð 4 kernconcepten: belang van het onderwerp, informatiekloof in beschikbare literatuur over
topic, literatuurreview ter ondersteuning van kernvragen, ontwikkelde doelen/doelstellingen
en hypothese
ð Maximaal 500 waarden
ð Veel haakjes en cijfers -> referentie naar gebruikte artikels (waarom studie belangrijk)
Types artikels
- Original research: zelf onderzoek doen
- Systematic review of literature: alles over bepaald onderwerp samenvatten
- Clinical commentary/current concepts report
- Casestudie: 1 specifiek geval (vooral bij dokters)
- Clinical suggestion: methode wel/niet promoten (vooral bij dokters)
Materiaal en methoden: 500-1500 woorden
ð Heel variabel en afhankelijk van welke studie je doet
ð Experimenteel design en details van aanpak -> onderzoeksprotocol
- Subjecten: wie, van waar, wat doen ze, kenmerken
- Instrumentatie en protocol
- Welke statistiek gebruikt
ð Iemand anders toelaten om dezelfde studie op exact dezelfde manier te doen
Resultaten (500 woorden)
ð Veel cijfers – tabellen – grafieken… -> presenteren van data
ð Enkel resultaten over vraag die gesteld werd (andere bevindingen in aparte paper)
Discussie (1000 woorden)
ð Herhaling van hypothese
ð Belangrijkste aannames en/of limieten van aanpak of methode
ð Resultaten koppelen aan literatuur en het belang hiervan naar voor brengen
2
,NOISH
= national institute for occupational safety and health
! Maximum tillen in werkcontext = 23 kg (in ideale situatie)
ð Belasting ook afhankelijk van grootte van verticale afstand waarover je moet tillen
Recommended weight limit (RWL)
ð Vergelijken met eigenlijke gewicht van het materiaal tijdens tilbeweging
ð RWL = 23kg x HM x VM x DM x FM x AM x CM
- HM = horizontale verplaatsing (horizontale afstand handen – enkels)
- VM = verticale verplaatsing (afstand handen – grond)
- DM = afstandsfactor (afstand in verticale richting, afstand jezelf – voorwerp)
! DM > 175cm = factor 0 (je mag niet boven jezelf heffen)
- PM = frequentiefactor (bepaald door tilfrequentie en tilhoogte)
- AM = asymmetrie van beweging (mate van draaiing rug, hoek waarover gedraaid wordt = 1,
geen asymmetrie)
- CM = contactfactor (handelbaarheid van voorwerp, hoe makkelijk vasthouden)
Tilindex = TI = RWL/gewicht voorwerp
ð 0<TI<1 : gunstige tilsituatie
ð TI> 1 : ongunstige tilsituatie
- 1<TI<2 : kan leiden tot overbelasting; aanpassingen noodzakelijk
- TI>2: zeer belastende tilsituatie; te vermijden
SIGNALEN EN RUIS
Wat je gaat observeren: signaal + ruis (kleine spikes/trilling die opgenomen signaal beïnvloedt)
ð Isoleren van ruis en signaal
Signaal
= kwantitatieve informatie die varieert in tijd of ruimte
ð (biomechanica) meetbare waarde die verandert in tijd of ruimte
- Positiecoördinaten in de tijd
- Grondreactiekracht in de tijd
- EMG-signaal in de tijd
- Plantaire drukmeting in ruimte en tijd
ð Bevat een amplitude (hoogte van curve) en frequentie (mate van herhaling in de tijd)
- 200Hz = 200 herhalingen van signaal per seconde
ð Signalen gaat optellen = typisch voorbeeld van een biomechanisch signaal
ð Drift op apparatuur -> nul blijft niet nul
ð Elk periodiek signaal kan benaderd worden door een oneindige som van sinusfuncties
- Geheel van sinusfuncties waarin signaal ontbonden kan worden = frequentie-inhoud van
het signaal
- Signaal ontbinden in verschillende functies met elk eigen amplitude en frequentie
3
, Ruis (noise)
ð Ongewenste storing op het waargenomen signaal
- Gekenmerkt door andere frequency signaal dan het echte signaal
- Geeft bepaalde snelheid en versnelling aan van het signaal die er eigenlijk niet is
ð Oorzaken
- Onbedoelde maar werkelijke meting (stilliggende marker die toch beweegt door trillingen
van het gebouw)
- Toevoeging tijdens meten of doorsturen van signaal (trilling camera’s, opgepikte
elektromagnetische straling van geleiders)
- Methodologisch van aard: gebruik/omstandigheden van meetapparatuur (occlusie van
marker voor bepaalde camera’s kan plotse ‘shift’ in geregistreerde positie met zich
meebrengen)
- Niet altijd mogelijk om oorzaken van ruis te bepalen en vaak ook niet mogelijk om de
oorzaken van ruis aan te pakken
Labo Ugent
ð Labo in de grond gebouwd -> geen trillingen + geen zon in het gebouw
ð Aparte funderingen (losstaand van rest van omgeving) + aparte fundering voor
grondreactieplaten (trilling onder platen vermijden)
ð Alle camera’s hangen aan de muur of het plafond (nooit statieven) + alle camera’s weten tov
elkaar waar ze staan (niet verschuiven)
Storingsbronnen bij metingen
ð Omgevingsruis
- Overspraak van andere spanningsbronnen (hartregistratie bij registratie spieractiviteit)
- Invloed andere fenomenen (trilling door verkeer bij krachtmetingen, doorgeven
voetcontact op linker krachtmeetplaat naar rechter)
- Elektromagnetische straling andere apparaten (wifi, elektromotoren …)
ð Methodische ruis
- Digitalisatie (beeldpixels aanklikken om posities te bepalen) videobeelden
- Bewegingsartefacten
o Verandering afstand tussen electrode en huid/spier bij oppervlakte-EMG
o Beweging markers op huid tov botten
ð Meetapparatuur en elektronische componenten
- Inductieve en capacitieve koppeling van geleiders (overspraak tussen analoge kanalen)
- Thermische ruis
- 50 Hz spanning geïnduceerd door lichtnet
- Elektrostatische lading opgebouwd bij contact tussen verschillende materialen
(schoenzool – loopband)
- Resolutie en nauwkeurigheid meetinstrumenten (gps, meetfrequentie, beeldresolutie)
4
