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Cinemática

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El análisis cinemático describe la geometría del movimiento (posiciones, velocidades, aceleraciones y ángulos) sin considerar las fuerzas causantes. Es la base de todo diagnóstico biomecánico. Los sistemas de captura de movimiento 3D (cámaras infrarrojas con marcadores reflectantes, sistemas inerciales IMU) registran la posición de los marcadores en el espacio a 100500 Hz. La diferenciación numérica de las posiciones proporciona velocidades y aceleraciones, aunque introduce ruido que debe filtrarse (filtro de Butterworth de paso bajo, típicamente 610 Hz para movimientos humanos; 2550 Hz para impactos). Los ángulos articulares se calculan a partir de los vectores segmentales. La cinemática de la cadena cinemática inversa (IK) permite estimar las posiciones articulares a partir de los marcadores externos. Variables medidas: posiciones 3D de marcadores. Valores determinados: ángulos articulares, velocidades angulares, aceleraciones lineales y angulares, longitudes de paso, frecuencias, trayectorias del CM.

>Modelo

ID:('ky', 481)


Cinemática

Descripción

Cálculos


Primero, seleccione la ecuación:   a ,  luego, seleccione la variable:   a 

Símbolo
Ecuación
Resuelto
Traducido

Cálculos

Símbolo
Ecuación
Resuelto
Traducido

 Variable   Dado   Calcule   Objetivo :   Ecuación   A utilizar



Variables

Símbolo
Texto
Variable
Valor
Unidades
Calcule
Valor MKS
Unidades MKS
$p_{frac}$
p_frac
Fracción proximal-distal del CM
1
$H(s)$
H_s
Función de transferencia filtro
1
$n$
n
Número de muestras
1
$hat u_{dist}$
u_dist
Unitario segmento distal
1
$hat u_{prox}$
u_prox
Unitario segmento proximal
1
$hat u_{seg}$
u_seg
Vector unitario segmental
1
$f_{corte}$
f_corte
Frecuencia de corte
Hz
$s$
s
Variable compleja de Laplace
1/s
$m_i$
m_i
Masa del segmento i
kg
$M_{total}$
M_total
Masa total
kg
$v$
v
Velocidad lineal
m/s
$vec r_{CM}$
r_CM
Centro de masa global
m
$vec r_{CM,seg}$
r_CM_seg
Centro de masa segmental
m
$RMSE_{kin}$
RMSE_kin
Error RMS de reconstrucción
m
$x$
x
Posición de marcador
m
$vec r_{dist}$
r_dist
Posición distal del segmento
m
$x_{medido}$
x_medido
Posición medida
m
$vec r_{prox}$
r_prox
Posición proximal del segmento
m
$x_{real}$
x_real
Posición real
m
$vec r_{seg}$
r_seg
Vector segmental
m
$a$
a
Aceleración lineal
m/s²
$\theta_{art}$
theta_art
Ángulo articular
rad
$\theta$
theta
Ángulo segmental
rad
$omega_c$
omega_c
Frecuencia angular de corte
rad/s
$omega_{seg}$
omega_seg
Velocidad angular
rad/s
$Delta t$
Delta_t
Intervalo de muestreo
s
$t$
t
Tiempo
s

ID:(0, 481)


gphysics.net - Dr. Willy H. Gerber
Palos Verdes, Costa de Corral, Chile