تصحیح محاسبات آنالیز دینامیک معکوس با استفاده از دو روش بهینه سازی

یکی از کاربردهای مهم آنالیز دینامیک معکوس، بررسی نحوه توزیع نیرو و گشتاور مفاصل در طول انجام حرکات مختلف انسان می باشد. نتایج حاصل از این بررسی به پزشک در تشخیص علت ناتوانی و درمان بیماران و به مهندسین و فیزیوتراپها در طراحی مناسب وسائل توانبخشی کمک بسیاری می کند. کارایی پژوهشگرانی که از نتایج آنالیز دینامیک معکوس استفاده می کنند، بستگی زیادی به صحت این نتایج دارد. اندازه گیریهای آغشته به نویز و خطا، به همراه دینامیکهای مدل نشده، موجب عدم اعتبار نتایج حاصل از دینامیک معکوس می گردد. در این مقاله، حرکت برخاستن از روی صندلی، بدون کمک دستها بررسی شده است. نخست به کمک آنالیز حساسیت، از بین اطلاعات کینماتیک (زوایای مفاصل)، کینتیک (نیروهای عکس العمل زمین) و آنتروپومتریک مهمترین عواملی که در محاسبات دینامیک معکوس اثر گذاشته و باعت بیشترین تغییرات در آن می گردند، تعیین شدند. طبق این نتایج، زوایای مفاصل زانو و لگن و مؤلفه عمودی نیروی عکس العمل زمین مهمترین عامل تاثیر گذار در محاسبات دینامیک معکوس می باشند. آنگاه جهت تصحیح خطاهای اندازه گیری و دینامیک های مدل نشده و جبران اثرات آنها در تخمین گشتاور مفاصل از دو روش بهینه سازی دینامیک و استاتیک استفاده شد. با مقایسه نتایج حاصل از این دو روش، مزایای نسبی روش مبتنی بر بهینه سازی دینامیک نسبت به بهینه سازی استاتیک آشکار می گردد.