Hareket yakalama kullanarak bir nesne toplama görevinin üç boyutlu kinematik karakterizasyonu

Summary

Bu protokol, nesne toplama görevini değerlendirmek için standartlaştırılmış tam vücut hareket yakalama yaklaşımı sunar ve bu ortak fonksiyonel aktivite sırasında farklı hareket stratejilerinin ve telafi edici desenlerin nicel olarak nasıl karakterize edilebileceğini gösterir.

Abstract

Nesne toplama görevi, gövde, alt ve üst uzuv koordinasyonunu, dengeyi ve vizuomotor kontrolü tek bir ekolojik olarak geçerli hareket içinde entegre eden günlük yaşamın temel bir etkinliğidir. İlgililiğine rağmen, tam vücut hareket yakalama kullanarak nesne toplama stratejilerini nicel olarak değerlendirmek için standartlaştırılmış protokoller sınırlıdır. Bu protokolün amacı, tam vücut üç boyutlu hareket yakalama kullanarak nesne toplama görevini yakalamak ve analiz etmek için standartlaştırılmış bir yöntem göstermek ve farklı hareket stratejilerinin nasıl tanımlanıp sınıflandırılabileceğini göstermektir. Protokol, katılımcı hazırlığı, kapsamlı işaretleyici yerleştirmesi, görev yürütme ve temsil kinematik analizleri detaylandırır. Otuz katılımcı, on dört kinematik değişkenin toplandığı nesne toplama görevini gerçekleştirdi. Hareket stratejileri, hareket stratejilerinin sürekliliği boyunca farklı ve ara yaklaşımları temsil eden çömelme-dominant, menteşe baskın ve hibrit desenlere ayrıldı. Temsil eden sonuçlar, özellikle diz ve ayak bileğinde strateji gruplar arasında eklem kinematiğinde net farklılıklar göstermekte ve gövde hareketinin ek katkılarını göstermektedir. Baskın ve baskın olmayan el koşulları arasındaki farklar, görevin telafi edici hareket adaptasyonlarına karşı hassasiyetini daha da göstermektedir. Bu protokol, işlevsel hareket sırasında nesne toplama stratejilerini ve tüm vücut koordinasyonunu değerlendirmek için pratik ve tekrarlanabilir bir çerçeve sağlar.

Introduction

İnsan hareketinin değerlendirilmesi, kas-iskelet ve fonksiyonel sağlığın klinik ve araştırma değerlendirmelerinde merkezi^{bir yer yer alır 1}. Geleneksel olarak, hareket değerlendirmesi büyük ölçüde görsel gözleme dayanmıştır; bu gözlem, klinik olarak değerli olmasına rağmen, doğası gereği özneldir, değerlendirici deneyiminden etkilenir ve ince koordinasyon kalıplarını tutarlı şekilde yakalama yeteneği sınırlıdır. Hareket yakalama teknolojileri, hem işaretleyici tabanlı hem de işaretsiz sistemler dahil olmak üzere, tüm vücut hareketinin detaylı ve nicel incelenmesine olanak tanır ve^{erişilebilirl....}

Protocol

Çalışma (IRB-2018-04-014), Singapur Nanyang Teknoloji Üniversitesi kurumsal inceleme kurulu tarafından onaylanmış ve 1964 Helsinki Bildirgesi'nde veya benzer etik standartlarda belirtilen etik standartlara uygun olarak yürütülmüştür. Tüm katılımcılar katılımdan önce yazılı bilgilendirilmiş onay sundu.

1. Katılımcı Hazırlığı

NOT: Görev, katılımcıların standart bir nesneyi yerden rahat bir hızda alıp tekrar ayağa kalkmasını ve 7. bölümde açıklandığı gibi nesneyi teslim etmelerini içerir.

1. Katılımcıdan, yansıtıcı işaretleyicilerin doğru yerleştirilmesi ve....

Results

Otuz katılımcı, 14 kinematik değişken toplanan nesne toplama görevini gerçekleştirdi. Katılımcılar daha sonra, hareket stratejilerinin ardıcıllığı boyunca farklı ve ara yaklaşımları temsil eden üç strateji grubuna ayrıldı; bu gruplar squat-dominant (Grup 1), menteşe dominant (Grup 2) ve hibrit stratejiler (Grup 3) olarak yorumlandı. Yaş, cinsiyet dağılımı, boy veya kilo açısından gruplar arasında istatistiksel olarak anlamlı farklar gözlemlenmedi (Tablo 2). Tüm katılımcı.......

Discussion

Bu protokol, tam vücut üç boyutlu hareket yakalama kullanarak bir nesne toplama görevini yakalamak ve analiz etmek için standartlaştırılmış bir yaklaşım sergiler ve farklı hareket stratejilerinin nicel olarak nasıl karakterize edilebileceğini gösterir. Katılımcılar, örneklemde gözlemlenen farklı ve ara hareket stratejisi kalıplarını temsil etmek üzere kasıtlı olarak seçildi ve gruplandı. Eklem kinematiklerinin görsel incelemesi, diz fleksiyonu büyüklüğünün başlıca ayırt edici özellik old.......

Materials

List of materials used in this article

Name	Company	Catalog Number	Comments
Kutu Alma görevi	Yok	Yok	70mm x 70mm x 70mm (Lx B x H) polilaktik asit (PLA) filamenti kullanılarak 3D baskı (eSUN; Shenzhen Esun Sanayi Şirketi, Çin).
Küme işaretleyicileri	Elemeler, AB	· 160146 Üst vücut ve orta nokta; 160145 Alt vücut ve orta nokta; 160149 SuperWrap for cluster	Kümeler arasında iki üst vücut kümesi (üst kollar) ve dört alt vücut kümesi (ikisi uyluklarda, ikisi şapaklarda) yer alıyordu.
Küme işaretleyicileri (özel)	Yok	Yok	Bilek (RFA, LFA) ve el (RHMC, LHMC) için özel tasarlanmış küme işaretleyicileri, polilaktik asit (PLA) filamenti (eSUN; Shenzhen Esun Sanayi Şirketi, Çin).
Bilgisayar çalışma istasyonu	Genel	NA	Intel Core i9 işlemci, 32 GB RAM, 10 TB Harddisk, NVIDIA RTX2080
Çift taraflı yapışkan cilt bant	Elemeler, AB	160188 Çift taraflı yapışkan bant	İşleyici tabanını deriye takmak için
Kuvvet plakası	Kistler	Tip 9260AA6	Zeminin altına gömülü iki plaka (600 ve çarpıştırma; 500 x 50 mm) her ayak için bir tane yerleştirilmiştir.
Hipoalerjenik yapışkan cilt bandı	3M	Mikro gözenek
İşakere tabanı	Optitrack	M4 İşaret tabanı
Hareket yakalama sistemi	Elemeler, AB	Miqus Video Aqus A12	x2, Full HD / 2 MP, Çözünürlük 1920 & kez; 1080 x12, 12 MP 300fps, Çözünürlük 4096 ve zamanlar; 3072, FOV 54 ve Kez; 42 ve derece; (motorlu)
Neodim Mıknatıslar	Genel	Yok	Çapı 15mm, Kalınlığı 1mm
Eleme Pist Müdürü (QTM)	Elemeler, AB	2019 Versiyonu	Yazılım, deney sırasında hareketleri kaydetmek ve veri sonrası işleme yapmak için kullanılır.
Retroreflektif işaretleyiciler	Optitrack	12,7 mm (1/2) M4 İşakereciler
Visual3D	HAS-Motion	Sürüm 2021	Yazılım, biyomekanik modelleme yapmak ve ilgili eklem açılarını üretmek için kullanılır