Tez Türü: Doktora
Tezin Yürütüldüğü Kurum: Hacettepe Üniversitesi, Spor Bilimleri Fakültesi, Egzersiz Ve Spor Bilimleri Bölümü, Türkiye
Tez Danışmanı: Serdar Arıtan
Tezin Onay Tarihi: 2023
Tezin Dili: Türkçe
Özet:
Bu çalışmanın amacı insan vücudunun alt ekstremitesini temsil eden bir biyomekanik model geliştirmek ve bu model yardımıyla yer tepki kuvvetlerinin (YTK) kestirimidir. Bu amaçla alt ekstremite bağlantılı üyeler katı cisim modeli (BMMS) MATLAB/Simulink ortamında oluşturuldu. Ayak üyeleri ile zemin arasındaki yüzey-temas ilişkisi Simscape/Multibody kütüphaneleri kullanılarak modellendi. Çalışmanın deneysel bölümünde bir katılımcının squat, yürüme ve yüksekten serbest düşerek konma hareketleri VICON optik hareket yakalama sistemi kullanılarak kaydedildi. Kinematik değişkenler Nexus CGM2 modeli kullanılarak hesaplandı ve YTK bir Kistler kuvvet platformu kullanılarak ölçüldü. BMMS’de tanımlanan yüzey-temas parametreleri en iyileştirilerek hareketlerin ters dinamik benzeşimi gerçekleştirildi. Ters dinamik benzeşimle kestirimi yapılan sürtünme (SKk) ve yer tepki kuvvetleri (YTKk), kuvvet platformu ile kaydedilen sürtünme (SKd) ve yer tepki kuvvetleri (YTKd) ile karşılaştırıldı. Çalışmanın son aşamasında BMMS’te izlenen modelleme prensipleri izlenerek OpenSim benzeşim ortamında alt ekstremite kas-iskelet sistemi oluşturuldu (BMOS). Yürüme hareketi için BMOS’nin ters dinamik benzeşimi gerçekleştirilerek eklem torkları hesaplandı ve BMMS’nin benzeşimiyle hesaplanan değerlerle karşılaştırıldı. Çalışmanın bulguları BMMS’nin YTK değerlerini kuvvetli doğrusal ilişki ile %6’dan az hata ile kestirdiğini ortaya koymakla beraber SK değerlerini kestirmekte yetersiz olduğunu göstermektedir. BMMS ve BMOS’nin ters dinamik benzeşimiyle hesaplanan eklem torklarının nicelik ve davranış bakımından yüksek benzerlik göstermesi model çıktılarını doğrulamaktadır. BMMS’nin, biyomekanik özellikleri ve temas modeli geliştirildiğinde insan hareketinin dinamik benzeşiminde faydalı bir araç olacağı düşünülmektedir.