Kinematik

• untersucht die Bedingungen, unter denen Kräfte im Gleichgewicht stehen (keine Bewegungsänderungen)

  
  

• untersucht die von Kräften hervorgerufenen Bewegungen

• Beschreibung des räumlich-zeitlichen Ablaufes von Bewegungen durch

  • Translationen = fortschreitende Bewegungen

  • Rotationen = Bewegung um eine Drehachse

• Beschreibung des Zusammenhang zwischen Kräften und Bewegungen

  • Statik = Ruhezustand (Gleichgewicht von Kräften)

  • Kinetik = Bewegung (Ungleichgewicht von Kräften

• objektiviert den räumlich-zeitlichen Verlauf von Bewegung

• erfasst (direkt oder indirekt) die Position von Punkten im Raum sowie Zeitmerkmale

• Größen

  • Weg

  • Geschwindigkeit

  • Beschleunigung für Translation

  • sowie die entsprechenden Winkelgrößen für rotatorische Bewegungen bestimmen

• Weg: s = v x t

• Geschwindigkeit: v = s / t

• Beschleunigung: a = v / t

• Fallbescheinigung: g = 9,81 N/kg

—> B

• Die Geschwindigkeit ist umso höher, je höher die Steigung

—> d)

Messen

• Winkelmessungen an Gelenken

• Beschleunigungssensoren

Analyse

• Marker basierte Systeme (aktive oder passive Marker)

• medizinische Methoden (Röntgen, CT oder MRT)

• Messung von Positionen, Distanzen und Winkel zu bestimmten Zeitpunkten

• Beispiele

  • Ganganalyse (erster oder letzter Kontakt)

  • Ballkontakt

  • Leichtathletik: Loslassen des Speers

• Bewegung von Körperpunkten in der 2D Ebene oder im 3D Raum

• Geschwindigkeit / Beschleunigung von Körperpunkten

• Winkel zwischen Körpersegmenten

1. Referenzlänge zwischen zwei Markern.

2. Bildzeitpunkt und Bildfolge pro Zeit in ms.

3. Position der Kamera bezüglich Proband.

Passive Markern:

• keine Verkabelung

• Beleuchtung mit speziellen Licht

• evtl. Probleme bei der Identifizierung

Aktive Markern:

• mit Verkabelung

• keine Beleuchtung erforderlich

• keine Probleme bei der Identifizierung

• dient dem Aufzeichnen von kinematischen und dynamischen Größen des Bewegungsapparates bei Bewegungen

• Setzen von Markern am Objekt

• Kamera-Setup:

  – Positionierung einer (2D) oder mehrerer Kameras (3D)

  – Zur Vermeidung von Verdeckungen werden im 3D-Raum drei oder mehr Kameras eingesetzt

• Kalibrierung anhand eines bekannten Objektes (z.B. Würfel)

• Videoaufnahme und Erfassung von Analogdaten

• Tracking, Digitalisierung, Erfassung von Bewegungsdaten

• Berechnung der 2D- oder 3D-Koordinaten

• Großer Nachbearbeitungsaufwand

• Exakte Gelenkachsen nur schwer zu bestimmen

• keine exakten Gelenkwinkel

• Abweichungen zwischen den gemessenen Bewegungen und denen des MKS-Models -> falsche Gelenkmomente.

• Markerlose Erfassung und Analyse

• Keine Zeitverluste durch Anbringen von Markern

• Weniger Fehlerpotential durch falsches Markeranbringen

• Keine Artefakte durch Markerbewegung auf Haut

• Keine Störung der Person durch Marker

• Hybride Nutzung möglich

• automatische Berechnung

= Analyse von Verletzungssituationen

• computergestützte Analyse von TV-Bildern

• manuelle Anpassung des Skeletts in allen Kamera- perspektiven.

• Kalibrierung der TV-Bilder über die sichtbaren Spielfeldmarkierungen.

1/2 x a x t*2 + v0 x t + s