전신 반사 마커 세트 사용의 기계적 원리는 무엇인가요? 생체 역학적 모션 매핑

전신 반사 마커 세트의 근본적인 기계적 원리는 피험자의 피부 표면에 가상 좌표계를 설정하는 것입니다. 이러한 외부 지점을 추적함으로써 생체 역학 모델은 뼈 분절의 내부 운동 중심을 수학적으로 정의하여 골격 움직임을 정확하게 재구성할 수 있습니다.

이 시스템은 표면 데이터를 강체 모델로 변환하여 관절 축 회전을 정밀하게 분리할 수 있습니다. 이는 보철물 정렬을 평가하고 관절 마모를 방지하는 데 필요한 복잡한 내회전 및 외회전 각도를 계산하는 결정적인 방법입니다.

해부학적 기하학 설정

표면과 골격 매핑

반사 마커는 피부에 부착되지만, 그 목적은 기저 뼈 분절을 추적하는 것입니다. 모션 캡처 시스템은 이러한 표면 지점을 사용하여 신체 구조의 기하학적 표현을 생성합니다.

운동 중심 정의

이 설정의 핵심 기능은 특정 생체 역학 모델에 따라 분절의 운동 중심을 정의하는 것입니다. 이 계산을 통해 시스템은 움직이는 동안 관절이 3차원 공간에서 정확히 어디에서 회전하는지 결정할 수 있습니다.

관절 역학 캡처

관절 축 회전 식별

단순한 선형 추적과 달리, 전신 세트는 특정 관절 축 회전을 식별하도록 설계되었습니다. 이 기능은 동적 작업 중에 신체 분절이 서로 상대적으로 어떻게 회전하는지 분석하는 데 중요합니다.

복잡한 각도 측정

이 시스템은 특히 내회전 및 외회전 각도를 평가하는 데 유용합니다. 이러한 미묘하고 다중 평면적인 움직임을 정확하게 포착하는 것은 완전한 생체 역학 분석에 필수적입니다.

중요 종속성 이해

생체 역학 모델의 역할

데이터의 정확성은 마커 위치를 해석하기 위해 선택된 특정 생체 역학 모델에 크게 좌우됩니다. 모델이 운동 중심을 올바르게 정의하지 않으면 관절 회전에 대한 결과 데이터가 잘못됩니다.

정밀도 대 마모

시스템의 유용성은 움직임의 미세한 편차를 감지하는 능력과 연결됩니다. 관절 축 회전 추적에서 높은 정밀도를 달성하지 못하면 과도한 마모를 유발하는 특정 회전력을 놓칠 위험이 있습니다.

임상 및 기능적 함의

부품 마모 방지

회전 이상을 정밀하게 식별함으로써 이 방법은 과도한 회전 마모를 방지하는 데 도움이 됩니다. 이는 해부학적 관절 및 기계적 임플란트의 수명을 보존하는 데 주요한 관심사입니다.

보철물 기능 최적화

이러한 마커 세트에서 파생된 데이터는 보철물 부품의 기능적 정렬을 평가하는 데 사용됩니다. 이를 통해 보철 장치가 사용자의 잔존 사지에 손상을 주는 힘을 가하는 대신 자연스러운 움직임을 촉진하도록 합니다.

전신 모션 캡처 적용

이 생체 역학 데이터의 유용성을 극대화하려면 분석을 특정 임상 또는 실험 목표와 일치시키십시오.

• 보철물 설계가 주요 초점이라면: 데이터를 사용하여 기능적 정렬을 확인하고 부품 축이 사용자의 자연스러운 운동 중심과 정렬되도록 합니다.
• 부상 예방이 주요 초점이라면: 내회전 및 외회전 각도를 분석하여 과도한 회전 마모를 유발하는 움직임 패턴을 식별하고 완화합니다.

피부 표면 움직임과 내부 뼈 역학 간의 격차를 해소함으로써 이 원리는 고급 생체 역학 진단에 필요한 수학적 확실성을 제공합니다.

요약 표:

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