مدل سازی حرکات مفصل آرنج با نرم افزار adams

امروزه استفاده از نرم افزارهای مهندسی در زمینه طراحی، جزء لاینفک تمام رشته های مهندسی است. یکی از کاربردهای مهم این نرم افزارها مدل سازی کامپیوتری می باشد. با توجه به گسترش علم تربیت بدنی و علوم ورزشی و شکل گیری رشته بیومکانیک ورزشی که به مطالعه و بررسی اثرات علم مکانیک در بدن انسان می پردازد، به نظر می رسد، بتوان از نرم افزارهای رشته مهندسی نیز برای توسعه رشته بیومکانیک استفاده نمود. از جمله کاربردهای مدل سازی در ورزش می توان به مطالعه و طراحی تجهیزات و دستگاه های ورزشی، تجزیه و تحلیل سینماتیکی و سینتیکی حرکات انسان، تجزیه و تحلیل مکانیزم های آسیب در مفاصل و همچنین بررسی راهکارهای افزایش کارایی در مهارت های ورزشی را نام برد. بررسی اجمالی پیشینه تحقیق نشان می دهد که مدل سازی نرم افزاری حرکات انسان بندرت انجام شده و در پاره ای از اوقات با سایر روش های متداول تجزیه و تحلیل (تصویربرداری، الکترومیوگرافی و تحقیقات تجربی) تفاوت چشمگیری را دارا می باشد. از جمله خصوصیات منحصر به فرد مدل سازی کامپیوتری این تحقیق، صرفه جویی در وقت و هزینه و دقت بالای یافته های تحقیق و همچنین قابلیت استفاده در محیط های طبیعی می باشد. در این تحقیق مفصل آرنج که جزء یکی از مهمترین مفاصل بدن می باشد، توسط نرم افزار adams که از نرم افزارهای قدرتمند تجزیه و تحلیل دینامیکی است، مدل سازی شده است. مدل سازی نرم افزاری مشتمل بر 5 مرحله است 1-ساخت اعضای مدل 2- مقید کردن و مفصل گذاری3- اعمال نیروها و گشتاورها 4- تعیین خروجی محاسبات مورد نیاز 5- در نهایت اجرای حرکت مدل که متعاقب آن نتایج محاسبات به صورت نمودار ارائه می گردد. از مهمترین نتایج بدست آمده از مدل سازی و تجزیه و تحلیل حرکت فلکشن آرنج در این تحقیق می توان به بررسی دقیق عملکرد عضلات فلکشن آرنج در دامنه حرکت، مقایسه نیروی وارد بر مفصل و گشتاور اعمالی در دوحالت ایزوتونیک و ایزوکینتیک را نام برد که مقایسه این دو نشان دهنده برتری انقباضات ایزوکینتیک نسبت ایزوتونیک می باشد. ضمناً گشتاورمتغیر بهینه برای بدنسازی که می تواند در طراحی و ساخت دستگاه بدنسازی جدید مورد استفاده قرار گیرد، نیز بدست آمد. تحقیق نشان داد که عضلات فلکشن ساعد در زاویه 96 درجه بیشترین گشتاور را تولید نموده و در ابتدا و انتهای حرکت از مقدار کمتری برخوردار می باشد. ضمن اینکه نیروی عکس العمل وارد بر مفصل آرنج نیز در میانه حرکت در مینیمم خود قرار داشت، که مجموع این دو نشان دهنده کارائی حرکت فلکشن ساعد در زاویه بین 58 تا 140 درجه می باشد.