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Biomechanische Methoden

Im Bereich der Biomechanik stehen dem Arbeitsbereich Sportmotorik folgende Möglichkeiten zu Verfügung:

 


vicon

 

3D-Bewegungsanalyse

Um komplexe dynamische Bewegungen analysieren zu können steht ein Bewegungsanalyse-System (Vicon©) zur Verfügung. Kleine, reflektierende Markierungen werden auf Mensch oder Objekt angebracht und mittels zwölf verschiedener Infrarot-Kameras mit einer Frequenz bis zu 240 Hz und einer Genauigkeit von weniger als 1 mm detektiert. Mittels dieser Information ist es schließlich möglich beispielweise Gelenkwinkelverläufe während des Laufens oder Springens zu ermitteln (Kinematik). Zeitsynchron können über Kraftmessplatten extern wirkende Kräfte bestimmt werden (Kinetik). Diese können über anthropometrische Körpermodelle auf die Gelenke umgerechnet werden (inverse Dynamik), um somit bspw. Gelenkbelastungen zu bestimmen. Ferner besteht die Möglichkeit die Muskelaktivität (Elektromyographie) zu messen und somit Aussagen über die muskuläre Gelenksteuerung zu treffen.

Die Integration der drei Methoden Kinematik, Kinetik und Elektromyographie ermöglicht es in einem komplexen analytischen Ansatz Einblicke in die Gelenk- und Bewegungskontrolle während hochdynamischer Bewegungen zu erhalten.

vicon nexus

vicon calibration

vicon labor

vicon shoe

 


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Dynamometrie (Kraftmessplatten)

Die am IfSS vorhandenen Kraftmessplatten der Firmen AMTI und KISTLER stellen die Grundlage zur Bestimmung von Bodenreaktionskräften und Drehmomenten im Stand, beim Gehen/Laufen sowie bei weiteren sportlichen Bewegungen dar. Somit lassen sich global wirkende externe Kräfte für vielfältige Zwecke quantifizieren (Lauf- und Ganganalyse, Sprungkraftmessung, Posturographie, Technikanalyse, etc.).

Im Experimentallabor stehen für die Grundlagenfoschung vier Kraftmessplatten zur Verfügung. Die Möglichkeit, diese variabel im Boden zu positionieren, ermöglicht eine vielseitige Einsetzbarkeit.

Die beiden im leistungsdiagnostischen Labor befindlichen Kraftmessplatten werden im Rahmen der Leistungsdiagnose eingesetzt.

 


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Elektromyographie

Elektromyographie (EMG) ist eine experimentelle Technik, die sich der Entstehung, Aufzeichnung und Analyse myoelektrischer Signale widmet. Myoelektrische Signale werden durch physiologische Zustandsvariationen der Muskelfasermembran generiert. Der Fokus des Oberflächen-EMGs (OEMG oder SEMG, im Gegensatz zu Nadel-EMG) liegt auf der Erfassung und Analyse der willkürlichen Muskelaktivierung in funktionellen Bewegungen, posturalen Aktivitäten oder Therapie- und Trainingsübungen.

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laufband

 

Computergesteuertes Laufband

Bei diesem spezialangefertigten, computergesteuerten Laufband (Woodway® GmbH, Weil am Rhein) können die Geschwindigkeiten des Bandes über externe Triggersignale reguliert werden. Aufgrund dieser technischen Vorrichtung und der besonderen Beschleunigungsleistung des Laufbandes ist es z.B. möglich, beschleunigende oder abstoppende Störreize während des Stehens, Gehens oder Laufens zu applizieren. So können beispielsweise Stolpersituationen simuliert und analysiert werden.

 


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Simulation von Umknickbewegungen des Sprunggelenks

Mit Hilfe der Umknickplattform ist es möglich Umknickbewegungen des Sprunggelenks zu simulieren und somit Mechanismen von Supinationstraumen des Sprunggelenks zu untersuchen. Weitere Anwendung findet dieser Messaufbau beispielsweise in der funktionellen Bewertung von Sprunggelenksorthesen.

Über einen Federmechanismus können mit dieser Versuchsapparatur plötzliche Seitwärtsbewegungen von normierter Stärke ausgelöst werden. Die Plattform besteht aus einer beweglichen Klappe, deren Achslagerung sowohl Inversions- als auch Platarflexionsbewegungen zulässt. Diese Konstruktion ermöglicht die isolierte Betrachtung der einzelnen Bewegungskomponenten (Inversion, Plantarflexion, Rotation, Transalation), welche bei typischen Supinationstraumen des Sprunggelenks auftreten. Über einen Elektromagneten kann die Kippbewegung auf einen zuvor eingestellten Neigungswinkel ausgelöst werden. Diese Bewegung wird durch ein Elektrogoniometer und einen Beschleunigungsaufnehmer an der Apparatur analysiert. Durch Applikation eines Zweiachsengonimeters am Sprunggelenk der Versuchsperson werden Plantarflexion und Inversion direkt Sprunggelenk während der Simulation eines Supinationstraumas gemessen. Zusätzlich wird die Muskelaktivität während der Bewegung mittels Elektromyographie bestimmt.

 

 

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