Entwicklung eines biomechanischen Modells des Hand-Arm-Systems: Lagebestimmung und die Statik seiner Glieder als geschlossene kinematische Gelenkkette

یک وظیفه مهم در طراحی محل کار این است که از موقعیت های بدنی مطمئن شوید که به کمترین میزان ممکن کار ثابت نیاز دارند. این امر مستلزم آگاهی از نسبت بار روی عضلات درگیر هنگام انجام کار استاتیک است. نیروها و لحظاتی که از بیرون بر روی سیستم دست و بازو تأثیر می‌گذارند، نه تنها عضلات را تحت فشار قرار می‌دهند، بلکه سطوح مفصلی و رباط‌های مفصلی را نیز تحت فشار قرار می‌دهند. موضوع این کار بررسی استاتیکی سیستم دست-بازو است. موقعیت پیوندها در این سیستم با استفاده از یک مدل بیومکانیکی تعیین می شود که در آن سیستم دست-بازو به عنوان یک زنجیره مفصلی سینماتیک با چهار پیوند (کمربند شانه، بازو، ساعد و دست) مشاهده می شود. برای تعیین نیروها و گشتاورها از مدلی از نیروهای عضلانی استفاده می شود. یک برنامه شبیه سازی FORTRAN برای محاسبه موقعیت اندام ها، نیروهای عضلانی، نیروهای محدود کننده و لحظات محدود کننده در مفاصل ایجاد شد. نویسنده با استفاده از مثالی از مردی راست قامت که وزنه ای در دست دارد، تعادل سیستم دست راست را بررسی می کند.

Eine wichtige Aufgabe der Arbeitsplatzgestaltung ist es, für Körperstellungen zu sorgen, die möglichst wenig statische Arbeit erfordern. Dazu sind Kenntnisse über den Anteil der Belastung der beteiligten Muskeln bei der Verrichtung einer statischen Arbeit notwendig. Die Kräfte und Momente, die von außen auf das Hand-Arm-System wirken, belasten nicht nur die Muskeln, sondern auch die Gelenkflächen und die Gelenkbänder. Gegenstand dieser Arbeit ist die statische Untersuchung des Hand-Arm-Systems. Die Lagebestimmung der Glieder dieses Systems erfogt mit Hilfe eines biomechanischen Modells, in dem das Hand-Arm-System als eine kinematische Gelenkkette mit vier Gliedern (Schultergürtel, Oberarm, Unterarm und Hand) betrachtet wird. Zur Bestimmung der Kräfte und Momente dient ein Modell der Muskelkräfte. Um die Lage der Glieder, der Muskelkräfte, der Zwangskräfte und der Zwangsmomente an den Gelenken zu berechnen, wurde ein FORTRAN-Simulationsprogramm erstellt. Am Beispiel eines aufrechtstehenden Mannes, der ein Gewicht hält, untersucht der Verfasser den Gleichgewichtzustand des rechten Hand-Arm-Systems.