Jednoduché problémy z biomechaniky člověka

Bc. Michal Řehůřek

Bachelor's thesis

Simple problems from biomechanics

Abstract:

V této bakalářské práci vyvíjíme metody určování polohy z měření zrychlení trojosým akcelerometrem, které následně aplikujeme při analýze lidských pohybů. Nejprve jsme stanovili několik problémů, s nimiž se akcelerometrie potýká a na základě jejich analýzy navrhli 2 metody uspořádání měření a následného zpracování. Navržené metody jsme nejprve experimentálně ověřili na modelových situacích, kde jsme užili srovnání s teoretickými výsledky a také srovnání se záznamem pohybu kamerou. Jako modely posloužila vhodně uspořádaná kyvadla. Přechodnou částí mezi ověřením metod a jejich aplikací bylo měření polohy temene hlavy při lidské chůzi. Získali jsme srovnání se základním modelem a hlavně s jinými pracemi. Tak se dobře projevily výhody a úskalí našich metod měření akcelerometrem a konkurenceschopnost s ostatními používanými měřícími metodami. V rámci zkoumání lokomoce a přeskoků přes švihadlo v části aplikační jsme dospěli k několika překvapivým závěrům (např. o rozdílné funkci nohou při chůzi) a doporučením pro sportovní přípravu. Měření akcelerometrem v rámci analýzy lidských pohybů můžeme doporučit především pro citlivá měření dílčích pohybů a zkoumání zapojení jednotlivých svalových partií v rámci celkového pohybu.

Abstract:

In this thesis we developed methods to acquire coordinates from measurement of acceleration by three axis accelerometer to apply them for analysis of human body motion. First of all we defined problems, which the accelerometry deals with. After their analysis we created two methods of measuring settings and calculations. These methods were experimentally proven on models. We compared results with theoretically predicted motions and with camera records. Models were well chosen pendulums. Between proving methods and their aplications, we measured top of a head while walking. We acquired comparison to simple locomotion model and more importantantly, comparison to other thesis using different methods. So became evident the advantages and disadvantages of our measuring methods with accelerometer, as well as its competetiveness to other ways of measuring. In application part of thesis we drew some conclusions for sport training. Accelerometry should be used for sensitive measurement of fractial muscles or for studying elements of motion.

Keywords

biomechanika, 3D akcelerometr, akcelerometrie, lokomoce, chůze, švihadlo, sportovní příprava, Vernier LabQuest, biomechanics, 3D accelerometer, accelerometry, lokomotion, walk, jump rope, sports training

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 28. 3. 2013

Thesis defence

• Date of defence: 19. 6. 2013
• Supervisor: doc. RNDr. Zdeněk Bochníček, Dr.

Masaryk University

Faculty of Science

Bachelor programme / field:
Physics / Fyzika se zaměřením na vzdělávání