INHOUD: I: KINEMATICA: 2D VIDEO, 3D VIDEO, HIGH ...pmalcolm/TeachingStatement...Skillspector & Simi...

26
praktijkdemonstraties specifieke bewegingsanalyse 1 PRAKTIJKDEMONSTRATIES SPECIFIEKE BEWEGINGANALYSE INHOUD: I: KINEMATICA: 2D VIDEO, 3D VIDEO, HIGH SPEED VIDEO, MOTION CAPTURE II: KINEMATICA: EENVOUDIGE SYSTEMEN III: DYNAMOGRAFIE IV: ISOKINETISCH APPARAAT BEDOELING: - Weten welke methodes beschikbaar zijn en wat hun voor- en nadelen zijn. - De methode(s) die je voor jouw sportspecifiek project nodig hebt (onder begeleiding) kunnen toepassen in een voorproef. - Het is NIET de bedoeling om alle andere beschreven apparatuur & methodes zelfstandig te kunnen gebruiken. Meestal staat er een korte handleiding of link in deze syllabus => die moet je dus niet van buiten kennen, dit is enkel bedoeld als referentie voor als je de methode nodig zou hebben voor jouw eigen project. - Je moet WEL in staat zijn om voor nieuwe vraagstellingen (ook buiten jouw eigen project of sport) te beslissen welke methodiek het meest aangewezen is. Om een goed inzicht te hebben in de voor- en nadelen moet je deze technieken dus gezien hebben (tijdens de demonstraties) en weten op welk principe ze gebaseerd zijn.

Transcript of INHOUD: I: KINEMATICA: 2D VIDEO, 3D VIDEO, HIGH ...pmalcolm/TeachingStatement...Skillspector & Simi...

Page 1: INHOUD: I: KINEMATICA: 2D VIDEO, 3D VIDEO, HIGH ...pmalcolm/TeachingStatement...Skillspector & Simi motion (uitleg bij hoofdstuk 2D video) … 1.3 High speed video (kan ook 3d) Voordeel:

praktijkdemonstraties specifieke bewegingsanalyse 1

PRAKTIJKDEMONSTRATIES SPECIFIEKE BEWEGINGANALYSE

INHOUD:

I: KINEMATICA: 2D VIDEO, 3D VIDEO, HIGH SPEED VIDEO, MOTION CAPTURE

II: KINEMATICA: EENVOUDIGE SYSTEMEN

III: DYNAMOGRAFIE

IV: ISOKINETISCH APPARAAT

BEDOELING:

- Weten welke methodes beschikbaar zijn en wat hun voor- en nadelen zijn.

- De methode(s) die je voor jouw sportspecifiek project nodig hebt (onder begeleiding) kunnen toepassen in een

voorproef.

- Het is NIET de bedoeling om alle andere beschreven apparatuur & methodes zelfstandig te kunnen gebruiken.

Meestal staat er een korte handleiding of link in deze syllabus => die moet je dus niet van buiten kennen, dit is

enkel bedoeld als referentie voor als je de methode nodig zou hebben voor jouw eigen project.

- Je moet WEL in staat zijn om voor nieuwe vraagstellingen (ook buiten jouw eigen project of sport) te

beslissen welke methodiek het meest aangewezen is. Om een goed inzicht te hebben in de voor- en nadelen

moet je deze technieken dus gezien hebben (tijdens de demonstraties) en weten op welk principe ze gebaseerd

zijn.

Page 2: INHOUD: I: KINEMATICA: 2D VIDEO, 3D VIDEO, HIGH ...pmalcolm/TeachingStatement...Skillspector & Simi motion (uitleg bij hoofdstuk 2D video) … 1.3 High speed video (kan ook 3d) Voordeel:

praktijkdemonstraties specifieke bewegingsanalyse 2

II KINEMATICA: 2D VIDEO, 3D VIDEO, HIGH SPEED VIDEO, MOTION CAPTURE

1. Video gebaseerde kinematica

1.1 2D video

Principe:

- Filmen met vaste camerapositie loodrecht op vlak van beweging.

- Voor of/en na de opname van de beweging beweging wordt ook een 2D calibratieframe met gekende

afmetingen gefilmd (bijvoorbeeld vierkant van 1m²).

- In de verwerkingssoftware worden markers op het lichaam van de atleet aangeduid en beeld per beeld

gevolgd.

Voorbeeld van manueel tracken van markers in Simi motion

- De afmetingen van het calibratieframe worden ook aangeduid in de verwerkingssoftware.

- Aan de hand hiervan worden de coördinaten van de markers omgezet van schermcoördinaten naar afstanden.

- Met deze positiegegevens worden dan allerlei variabelen afgeleid (trajecten van markers, snelheden,

segmentshoeken, gewrichtshoeken, positie van het lichaamszwaartepunt aan de hand van segmentsmassamodel,

angulair momentum, …)

- Deze gegevens kunnen geëxporteerd worden in een tabel (bvb. .txt of .xls formaat) die verder verwerkt kan

worden tot grafieken enz....

Aandachtspunten:

- Film best van zo ver mogelijk met maximale zoom.

- Je kan gaan rekenen maken met een calibratievoorwerp in één richting (bijvoorbeeld een meetlat) maar het is

beter om zowel in horizontale als in verticale richting te calibreren (bijvoorbeeld met een frame van 1m²) omdat

camera’s het beeld vaak verbreden of versmallen.

- Het calibratieframe moet zo dicht mogelijk bij de beweging & het formaat moet aangepast zijn aan de

beweging.

- Er zijn oplossingen mogelijk om met niet loodrechte en/of bewegende camera te werken maar dit is niet

ideaal.

Voordelen:

- Kan met éénvoudige consumer camera’s

- Eénvoudig in methode en interpretatie achteraf

Nadelen:

- Met 1 camera gebeurt het vaak dat bepaalde lichaamsdelen andere lichaamsdelen verbergen. Je kan dan de

positie schatten bij het tracken maar dat is niet ideaal.

- Veel bewegingen die hoofdzakelijk in één vlak lijken plaats te vinden (vb. lopen) bevatten belangrijke

componenten die eigenlijk in 3D bestudeerd horen te worden (vb. pronatiebeweging)

Page 3: INHOUD: I: KINEMATICA: 2D VIDEO, 3D VIDEO, HIGH ...pmalcolm/TeachingStatement...Skillspector & Simi motion (uitleg bij hoofdstuk 2D video) … 1.3 High speed video (kan ook 3d) Voordeel:

praktijkdemonstraties specifieke bewegingsanalyse 3

Begrippen:

- Segmentshoek - gewrichtshoek: Een segmentshoek geeft de oriëntatie van een segment (bvb. voet, onderbeen,

…) ten opzichte van het labo referentiestelsel. In 2D is dit bijvoorbeeld de hoek van het segment ten opzichte

van een horizontale of ten opzichte van een verticale lijn (bvb. de eversiehoek van het practicum van 3ba is een

segmentshoek)

Een gewrichtshoek: Geeft de hoek tussen 2 aangrenzende segmenten aan. Dit kan op verschillende manieren

bepaald worden: de ingesloten hoek of hoek tussen het verlengde van het één segment en het andere segment.

Maakt dus steeds een stikfiguur waarop je aanduid hoe je de hoeken bepaald hebt. (vb. de pronatiehoek van het

practicum van 3ba is een gewrichtshoek).

Segmentshoek gewrichtshoek (uit Maxtraq)

- Genormaliseerde segments/gewrichtshoek: Bij verschillende proefpersonen is het soms moeilijk om de

markers op dezelfde plaats te zetten. Soms wordt dit aangepast door een meting van de hoeken te doen in

staande anatomische positie en deze af te trekken van de hoek tijdens de beweging. Men spreekt dan van

genormaliseerde hoeken. Een nadeel hiervan is dat men hieruit niet meer de verschillen te wijten aan

verschillen in anatomische positie kan halen.

Voorbeeld van niet genormaliseerde & genormaliseerde gewrichtshoek

- Anatomische markers – tracking markers: Om de oriëntatie van een segment te bepalen moet men markers op

anatomisch herkenbare punten plaatsen. Dit zijn meestal de begrenzende gewrichten. Voor het onderbeen te

bepalen gaat men bijvoorbeeld markers plaatsen op de knie en de enkel. Dit noemt men anatomische markers.

Nadelen van anatomische markers zijn dat de huid ter hoogte van de gewrichten veel beweegt en deze markers

meestal uitsteken en bijgevolg gemakkelijk loskomen.

Daarom gaat men vaak markers plaatsen op een willekeurige positie op het segment (minstens 2 voor 2D &

minstens 3 voor 3D) om de beweging te tracken. Dit noemt men tracking markers. Wanneer men tracking

markers gebruikt heeft men nog steeds anatomische markers nodig om de initiële positie van het segment te

kennen. Vaak maakt men een opname met de anatomische markers in anatomisch staande positie en haalt men

deze dan weg tijdens de beweging. Tracking markers worden vaak op platen op het subject geplaatst omdat dit

gemakkelijker blijft vastzitten. Bij de interpretatie van de resultaten moet men er wel rekening mee houden dat

sommige bewegingen te wijten zijn aan het schudden van de huid, spieren, enz… .

Page 4: INHOUD: I: KINEMATICA: 2D VIDEO, 3D VIDEO, HIGH ...pmalcolm/TeachingStatement...Skillspector & Simi motion (uitleg bij hoofdstuk 2D video) … 1.3 High speed video (kan ook 3d) Voordeel:

praktijkdemonstraties specifieke bewegingsanalyse 4

Anatomische markers - Tracking markers

- Manuele tracking – automatische tracking – markerloze automatische tracking: Bij manuele tracking moet de

gebruiker beeld per beeld de markers met de muis aanklikken. In de meeste softwarepaketten wordt je hierbij

geholpen doordat de muis automatisch naar de te verwachten locatie van de volgende marker verspringt. Een

voordeel van deze techniek is dat je de atleet niet hoeft te hinderen door markers op de huid te kleven.

Bijgevolg is deze techniek bruikbaar tijdens wedstrijdsituatie.

Bij automatische tracking kan je een marker die voldoende contrasteerd met de omgeving laten volgen door

middel van patroonherkenning. Om beter contrast te bekomen laat men soms een lichtspot schijnen op

reflecterende markers. (Deze techniek is gelijkaardig aan de techniek voor automatische motion capture met

reflecterende markers die later besproken wordt). Meestal werkt automatische tracking niet perfect en moet je

dus fouten aanpassen (= semi-automatisch).

Door geavanceerde beeldherkenningssoftware kan men sommige situaties automatische tracking zonder

markers doen. Dit wordt bijvoorbeeld al gebruikt in een accessoire voor videospelletjes (xbox kinect). De

vereisten voor toepassing voor wetenschappelijk onderzoek zijn anders dan voor entertainment: De getrackte

beweging moet er niet alleen goed uit zien maar men wil bijvoorbeeld ook snelle impact-bewegingen of axiale

rotaties correct registreren. Bijgevolg wordt markerloze automatische tracking voorlopig nog bijna niet gebruikt

in sportbiomechanica.

Software:

- Maxtraq

Eénvoudige software voor 2d video met mogelijkheid voor auto-tracking. Gratis 15-dagen trial.

Download link: http://www.innovision-systems.com/downloads/products/maxtraq/v2.0/mtsetup.exe

Handleiding: http://www.innovision-systems.com/Help/MaxTRAQ/index.html

Page 5: INHOUD: I: KINEMATICA: 2D VIDEO, 3D VIDEO, HIGH ...pmalcolm/TeachingStatement...Skillspector & Simi motion (uitleg bij hoofdstuk 2D video) … 1.3 High speed video (kan ook 3d) Voordeel:

praktijkdemonstraties specifieke bewegingsanalyse 5

- Skillspector

Volledig freeware! Ook geschikt voor 3d. Minder intuïtief dan Maxtraq.

Download link: http://video4coach.com/software/SkillSpector.exe

Handleiding:

http://video4coach.com/index.php?option=com_content&view=article&id=43&Itemid=10&lang=en

- Simi motion

Vooral geschikt voor 3d. Op het labo hebben we ook een toegewezen pc waarmee synchroon tot 3

hogesnelheids camera’s kunnen binnengenomen worden. Is betalend & werkt met usb-sleutel die we niet zullen

uitlenen => als je deze software nodig hebt voor jouw project zal je een afspraak moeten maken om hier op het

labo mee te werken.

Korte uitleg: http://www.simi.de/en/markets/sport/motion/index.html

- Kinovea & Dartfish

Deze softwarepaketten bieden ook mogelijkheden om markers en hoeken te tracken. Toch zijn deze paketten

éérder bedoeld voor qualitatieve analyses in trainingscontext. Voor wetenschappelijk onderzoek genieten de

éérder vernoemde paketten de voorkeur.

- …

1.2 3D video

Principe:

- De beweging wordt met twee of meer camera’s gefilmd.

- Voor of/en na de opname van de beweging beweging wordt ook een 3D calibratieframe met gekende

afmetingen gefilmd (bijvoorbeeld een kubus van 1m³).

- In de verwerkingssoftware worden markers op het lichaam van de atleet aangeduid en beeld per beeld gevolgd

voor iedere camera.

- Aan de punten van het calibratieframe worden in de verwerkingssoftware x, y & z coördinaten toegekend.

- Aan de hand van de verwerkte beelden van het calibratieframe berekent de verwerkingssoftware de positie &

richting van de camera’s.

- Door driehoeksmeetkunde toe te passen kan de verwerkingssoftware bepalen waar de projectielijnen van een

marker elkaar kruisen & bijgevolg de ruimtelijke positie van iedere marker achterhalen.

Page 6: INHOUD: I: KINEMATICA: 2D VIDEO, 3D VIDEO, HIGH ...pmalcolm/TeachingStatement...Skillspector & Simi motion (uitleg bij hoofdstuk 2D video) … 1.3 High speed video (kan ook 3d) Voordeel:

praktijkdemonstraties specifieke bewegingsanalyse 6

- Hiermee kunnen gelijkaardige variabelen berekend en geëxporteerd worden als bij 2D video.

Voorbeeld van output uit simi motion: 3d stickfiguur, zwaartepuntsbaan, kniehoek, …

Aandachtspunten:

- De camera’s moeten onder een zo groot mogelijke hoek ten opzichte van elkaar naar de uitvoerder kijken. Dit

kan je bekomen door zowel de horizontale als de verticale positie van de camera’s te veranderen.

Cameraposities vlak bij elkaar of recht tegenover elkaar zijn dus het minst goed. Wanneer men slechts 2

camera’s gebruikt dan neemt men meestal één saggitale en één frontale positie omdat deze posities ook

afzonderlijk (dus 2D) interessant zijn.

- Voor de calibratie zijn 8 punten in theorie voldoende (bijvoorbeeld de 8 hoekpunten van een kubus). Het is

echter beter om zo veel mogelijk gekende punten in te geven (bijvoorbeeld aanduidingen op gekende afstanden

op de ribben van de kubus) om de nauwkeurigheid te verbeteren.

- In theorie zijn 2 camera’s voldoende maar vaak is het zo dat bepaalde lichaamsdelen verborgen worden

worden door andere lichaamsdelen tijdens bepaalde fasen van de beweging (bijvoorbeeld wanneer de knieën

voorbij elkaar passeren). Daarom wordt er meestal met 3, 4 of soms met meer camera’s gewerkt. Het volstaat

dan dat iedere marker op ieder beeld ten minste met 2 camera’s te zien is (dit hoeven niet steeds dezelfde 2

camera’s te zijn). Door markers op meer dan 2 camerabeelden te tracken verbeter je ook de nauwkeurigheid.

- Je moet de opname’s van gelijk kunnen zetten in de tijd. Dit kan achteraf in de verwerkingssoftware aan de

hand van een gebeurtenis die duidelijk te herkennen is (bijvoorbeeld een balbots, een flits met een zaklamp of

een filmklapper). Deze oplossingen zijn bruikbaar met consumer camera’s. Er bestaan ook systemen waarmee

verschillende camera’s via 1 pc synchroon getriggered worden (vb. simi motion).

- Bij het tracken van gewrichten verdient het de voorkeur om het centrum van het gewricht aan te duiden ipv de

positie van een marker op de huid.

Voordelen:

- 3D = meest volledige informatie

Nadelen:

- De zone waarbinnen goede opname’s verkrijgbaar zijn is beperkt (enkele m²’s)

- 2, 3, … camera’s => 2, 3, … x zoveel verwerkingstijd als voor 1 camera

- automatische tracking werkt voorlopig nog niet zo goed in 3D

=> zeer arbeidsintensief

Page 7: INHOUD: I: KINEMATICA: 2D VIDEO, 3D VIDEO, HIGH ...pmalcolm/TeachingStatement...Skillspector & Simi motion (uitleg bij hoofdstuk 2D video) … 1.3 High speed video (kan ook 3d) Voordeel:

praktijkdemonstraties specifieke bewegingsanalyse 7

Begrippen:

3D gewrichtshoeken (of segmentshoeken): Een gewrichtshoek in 3D kan men op verschillende manieren

beschreven worden:

- De kleinste ingesloten hoek = De ingesloten hoek in een vlak waarbinnen het gewricht en de 2 segmenten

vallen. Het nadeel hiervan is dat de ligging van dit vlak kan variëren. Deze manier van rapporteren is dus enkel

zinvol voor een gewricht waarvan de voornaamste bewegingen in één vlak gebeuren (vb. knie) anders weet je

niet wat de hoek betekend.

- Projecties van de ingesloten hoek op een vlak. Dit kan geprojecteerd worden op vlakken van het labo

(horizontaal, …) maar ook op anatomische betekenisvolle vlakken (sagittaal, frontaal, transversaal)

- De 3 componenten van de rotaties die het assenstelsel van het distale segment moet uitvoeren om evenwijdig

met het proximale segment te komen. Deze rotaties zijn bovendien onderhevig aan de volgorde waarin ze

uitgevoerd worden (Daarom wordt dit meestal vastgelegd als volgt 1: latero-laterale as, 2 anterior-posterior as,

3 cephalo-caudale as).

Software:

Skillspector & Simi motion (uitleg bij hoofdstuk 2D video)

1.3 High speed video (kan ook 3d)

Voordeel:

- Je kan snelle bewegingen volgen die anders niet te detecteren zijn (vb. spin van bal of exacte tijdstip van

impact)

Nadelen:

- Bij hogesnelheidsopname’s zijn meestal extra lichtspots nodig (dit kan hinderlijk zijn bij bepaalde sporten).

De sluitertijd is de tijd gedurende dewelke het diafragma geopend is bij ieder stilstaand beeld van de opname.

Deze sluitertijd wordt beperkt door de beeldfrequentie. Bij hogesnelheidsopname’s is de sluitertijd automatisch

lager en kan er dus weinig licht binnenkomen.

- hogere beeldfrequentie => meer beeldjes voor een zelfde opnameduur => grotere verwerkingstijd bij manuele

tracking.

Systemen:

In het labo bewegingsleer hebben we volgende camera’s ter beschikking:

- 1 Redlake: kan tot 500 hz opnemen bij een redelijke belichting (maximum is 10 000hz maar dit is niet

bruikbaar voor toepassingen in sportbiomechanica).

- 3 Basler: kunnen tot 200 hz opnemen bij een redelijke belichting & resolutie (bij hogere frequentie is de

resolutie & belichting onvoldoende). Worden synchroon getriggerd door één pc wat handig is voor 3D video.

- 2 Casio’s: Consumercamera’s (!), kunnen tot 300hz opnemen bij een redelijke resolutie (512x348).

Handleiding: http://support.casio.com/pdf/001/EXF1_MF_FD_110808_E.pdf

Voordelen Casio:

Zeer lichtgevoelig. In goede omstandigheden kan men aan 300hz zonder spots opnemen.

Afzonderlijke camera hoeft niet aangestuurd te worden door pc. Dus gemakkelijk mobiel te gebruiken in

trainingssituatie.

Consumermodel => relatief goedkoop

Nadelen Casio:

Meerdere camera’s kunnen niet synchroon getriggerd worden. De beeldfrequentie is niet exact 300hz.

Opname’s zijn in .mov/quicktime formaat. Er is dus een compressie en licht kwaliteitsverlies en de beelden

moeten voor bepaalde verwerkingsprogramma’s éérst omgezet worden naar .avi formaat.

Page 8: INHOUD: I: KINEMATICA: 2D VIDEO, 3D VIDEO, HIGH ...pmalcolm/TeachingStatement...Skillspector & Simi motion (uitleg bij hoofdstuk 2D video) … 1.3 High speed video (kan ook 3d) Voordeel:

praktijkdemonstraties specifieke bewegingsanalyse 8

Redlake Basler Casio

2. Automatische 3D motion capture:

2.1 Optisch systeem met passieve markers

Principe:

- Camera’s die infraroodstraling uitzenden, detecteren reflecties van bolvormige markers (De markers zenden

uit zichzelf niets uit => vandaar de term “passieve markers”)

- De opstelling van de camera’s wordt gecalibreerd aan de hand van een opname met een L vormig frame met

markers dat de voor-achterwaartse & zijdelingse as van het labo-assenstelsel voorsteld & een stok met 2

markers op een exact gekende afstand die door de ruimte wordt bewogen.

- De software herkent de trajecten van markers tijdens een beweging. Initiëel weet de software niet welke

lichaamsdelen achter welke markers zitten.

De gebruiker moet dus in het begin met een lijstje aangeven waar de verschillende markers voor staan.

- De automatische herkenning van de trajecten van de markers is niet feilloos.

Soms gebeurt dat een traject verspringt naar het traject van een andere marker wanneer twee markers dicht bij

elkaar passeren.

Soms gebeurt het dat een traject onderbroken wordt doordat een marker verborgen wordt door omliggende

lichaamsdelen.

Page 9: INHOUD: I: KINEMATICA: 2D VIDEO, 3D VIDEO, HIGH ...pmalcolm/TeachingStatement...Skillspector & Simi motion (uitleg bij hoofdstuk 2D video) … 1.3 High speed video (kan ook 3d) Voordeel:

praktijkdemonstraties specifieke bewegingsanalyse 9

Soms ontstaan er trajecten waar er geen markers zijn door storingen door zonlicht, blinkende kledingsstukken,

enz… .

=> Al deze fouten moeten manueel opgespoord & gecorrigeerd worden. Onderbrekingen in trajecten van

vloeiende bewegingen kunnen en mogen opgevuld worden met een vloeiende lijn door middel van een

wiskundige functie. (Wanneer zo een onderbreking plaats vindt tijdens een snelle impactbeweging dan kan men

dit echter niet op correcte wijze opvullen).

Systeem:

In het labo hebben we een motion capture systeem van Qualisys met 12 camera’s die tot 240hz kunnen

opnemen.

Handleiding:

http://stud.aitel.hist.no/locmoc/svnbrowser/filedetails.php?repname=Locmoc+SVN&path=%2F_div%2Fqualisy

s%2Fqtm_manual.pdf&rev=225

Voordelen:

- Hoge temporele & ruimtelijke nauwkeurigheid (bij 3D video halen we doorgaans een nauwkeurigheid van +/-

2 cm Qualisys haalt een nauwkeurigheid van +/- 1 mm)

- Relatief snelle verwerking voor 3D kinematica

- Met tracking kunnen axiale rotaties van segmenten bepaald worden (endo & exorotatie). (<=> Dit is met 3D

video meestal niet haalbaar en negeert men deze bewegingen door de segmenten te beschouwen als

lijnstukken.)

Nadelen:

- De segmenten die begrensd worden door markers worden beschouwd als starre voorwerpen. Je ziet alleen de

markers en kan dus bijvoorbeeld niet zien hoe een segment (bvb. schoen) vervormt, hoe de huid verschuift,

wanneer de voeten contact maken met de grond, …. Als je niet precies weet wat er gebeurt kan het zinvol zijn

om bijkomende video-opname’s te hebben om exploratief te bekijken.

- bolvormige markers blijven niet altijd goed zitten, zijn soms hinderlijk en kunnen niet gebruikt worden op

lichaamsdelen die contact maken (vb. wreef bij voetbal, rug bij judorol, …)

- De zone waarbinnen goede opname’s verkrijgbaar zijn is beperkt (enkele m²’s)

- Vanwege varierend zonlicht moeilijk buiten te gebruiken (alhoewel recentere systemen hier al tegen bestand

zijn)

=> Dit is eerder een labo methode

2.2 Optisch systeem met actieve markers

Principe:

Actieve markers zenden zelf signalen uit naar camera’s in plaats van reflecties.

Voordelen:

- De signalen van de markers kunnen meestal van elkaar onderscheiden worden waardoor het niet meer nodig is

om de markers te labelen.

- De herkenning werkt beter.

Nadeel:

- De markers moeten voorzien worden van voeding & aansturing en dus verbonden worden

- Het aantal markers beperkt.

Systemen:

- Er bestaan actieve markers voor gebruik met Qualisys (niet beschikbaar bij ons labo)

- Het Retul fietspositionneringssysteem dat sommigen onder jullie misschien kennen is ook gebaseerd op

actieve markers. (niet beschikbaar bij ons labo)

Uitleg: http://www.retul.com/how-it-works.asp

Page 10: INHOUD: I: KINEMATICA: 2D VIDEO, 3D VIDEO, HIGH ...pmalcolm/TeachingStatement...Skillspector & Simi motion (uitleg bij hoofdstuk 2D video) … 1.3 High speed video (kan ook 3d) Voordeel:

praktijkdemonstraties specifieke bewegingsanalyse 10

2.3 Inertiële sensoren

Principe:

- Op ieder segment wordt er een unit geplaatst waarin verschillende sensoren zitten: Gyroscopen => rotatie,

accelerometers => acceleratie, magnetometer => richting t.o.v. aard-magnetisch-veld, soms GPS => grove

positie.

- Net als bij klassieke motion capture wordt er opname in staande anatomische positie gemaakt. Op basis van

afwijkingen ten opzichte van deze initiële configuratie worden de bewegingen gereconstrueerd.

Voordelen:

- Bereik tot 150m van meetpc (Xsens).

- Geen directe line of sight nodig.

=> geschikt voor sporten waarbij er een grote verplaatsing is (roeien, skiën, …)

Nadelen:

- Drift: de berekende positie keert niet altijd terug naar de uitgangshouding terwijl dit wel zo zou moeten zijn.

- De magnetometer wordt sterk beïnvloed door metalen voorwerpen

- Minder nauwkeurig voor snelle bewegingen.

- Sensoren + kabels op de atleet = hinderlijk.

Systemen:

- Xsens (niet beschikbaar bij ons!)

Uitleg: http://www.xsens.com/en/movement-science/mvn-biomch

Page 11: INHOUD: I: KINEMATICA: 2D VIDEO, 3D VIDEO, HIGH ...pmalcolm/TeachingStatement...Skillspector & Simi motion (uitleg bij hoofdstuk 2D video) … 1.3 High speed video (kan ook 3d) Voordeel:

praktijkdemonstraties specifieke bewegingsanalyse 11

3. Geavanceerde kinematische analysesoftware: visual3D

- Input = verwerkte files uit opnamesoftware (bvb. Qualisys) in .c3d formaat

- De pogingen van verschillende proefpersonen,condities, …worden in een database bijgehouden en kunnen

gemakkelijk opgeroepen en vergeleken worden.

- Naast de bewegende files moet men ook een statische opname van anatomische positie invoeren. Dit is nodig

om te definiëren hoe de segmenten liggen ten opzichte van de tracking markers aan de hand van de anatomische

markers. Dit laat ook toe om de segmentshoeken/gewrichtshoeken te normaliseren (afwijking ten opzichte van

anatomische positie in plaats van absolute hoek).

- Bepaalde terugkerende gebeurtenissen (“events”) kunnen aangeduid worden (vb. initiëel voetcontact, toe off,

…). Hiermee kan je dan vragen om bijvoorbeeld het verloop van een hoek van alle pogingen in een bepaalde

fase in grafiek te zetten (vb. steeds de fase tussen initiëel contact en toe off = contactfase).

- Naast kinematische gegevens kunnen ook metingen van grondreactiekrachten & andere signalen ingevoerd

worden.

- Met alle gegevens kunnen geavanceerde variabelen berekend worden. Uit de combinatie van de kinematica

met grondreactiekrachtgegevens kunnen bijvoorbeeld de gewrichtskinetica berekend worden (netto

gewrichtsmoment, vermogen, …). Dit proces noemt men inverse dynamica. De inverse dynamica berekeningen

zijn minder nauwkeurig hoe verder men van het krachtmeetplatform gaat. Bij dubbel voetcontact is het nodig

om de afzonderlijke grondreactiekracht voor ieder been te hebben (dus 2 grondreactiekrachtplatformen).

- Alle handelingen in de software kunnen via een specifieke programmeertaal uitgevoerd worden zodat dit

geautomatiseerd kan worden.

Handleiding, tutorials, … : http://www.c-motion.com/v3dwiki/

Page 12: INHOUD: I: KINEMATICA: 2D VIDEO, 3D VIDEO, HIGH ...pmalcolm/TeachingStatement...Skillspector & Simi motion (uitleg bij hoofdstuk 2D video) … 1.3 High speed video (kan ook 3d) Voordeel:

praktijkdemonstraties specifieke bewegingsanalyse 12

II KINEMATICA: EENVOUDIGE SYSTEMEN

1. versnelling

Accelerometrie

Voorbeeld meting tijd motorische respons bij het wegtrekken van de steun onder het rechterbeen van een

kantelplatform.

2. snelheid

2.1 afstandslaser NOPTEL CPM2-30 laser distance sensor

Principe:

De afstandsmeting is gebaseerd op de meting van de tijd tussen de uitzending van een

laserimpuls en de ontvangst van deze impuls na reflectie op het object waarvan men

de positie wil kennen.

Prestaties:

Optimaal bereik: 2 tot 30m (max tot 380 mits gebruik van reflector)

Meetfrequentie tot 1000Hz bij resolutie van 1cm

Bevat laser-pointer om het richten te vergemakkelijken

problemen

- willekeurige ruis:

5228

5230

5232

5234

5236

5238

5240

5242

5244

5246

0 100 200 300 400 500

time (ms)

dis

tan

ce (

cm)

figuur: voorbeeld van een meting à1000Hz op stilstaand object

Page 13: INHOUD: I: KINEMATICA: 2D VIDEO, 3D VIDEO, HIGH ...pmalcolm/TeachingStatement...Skillspector & Simi motion (uitleg bij hoofdstuk 2D video) … 1.3 High speed video (kan ook 3d) Voordeel:

praktijkdemonstraties specifieke bewegingsanalyse 13

- Laser meet niet de snelheid van de proefpersoon maar wel de snelheid van het punt waarop de

laserstraal gereflecteerd wordt op de proefpersoon. Dit punt verplaatst zich over het lichaam van de

proefpersoon.

- Als proefpersoon lichtjes afwijkt van rechte lijn zal laser door de romprotatie tijdens de even passen

een hogere snelheid registreren (zijkant romp beweegt naar voor) en tijdens de oneven passen een lagere

snelheid (zijkant romp beweegt naar achter) of omgekeerd. (voorbeeld: onderstaande grafiek rond ca

4000ms)

- het exact richten van de laser over grote afstanden (vb 100m) is problematisch aangezien de pointer niet

exact gelijk gericht staat met de laser.

- gehurkte start bij sprint?

vb. studie Delecluse C, Roelants M, Diels R, Koninckx E, Verschueren S, Effects of Whole Body Vibration Training on Muscle Strength and Sprint Performance in Sprint-Trained

Athletes, Int J Sports Med. 2005 Oct;26(8):662-8 http://www.thieme-connect.de/ejournals/pdf/sportsmed/doi/10.1055/s-2004-830381.pdf

Despite the expanding use of Whole Body Vibration training among athletes, it is not known whether adding Whole Body Vibration training to the conventional training of sprint-trained athletes will improve speed-strength performance. Twenty experienced sprint-trained athletes (13 ♂, 7 ♀, 17 - 30 years old) were randomly

assigned to a Whole Body Vibration group (n = 10: 6 ♂ and 4 ♀) or a Control group (n = 10: 7 ♂, 3 ♀). During a 5-week experimental period all subjects continued

their conventional training program, but the subjects of the Whole Body Vibration group additionally performed three times weekly a Whole Body Vibration training prior to their conventional training program. The Whole Body Vibration program consisted of unloaded static and dynamic leg exercises on a vibration platform (35 -

40 Hz, 1.7 - 2.5 mm, Power Plate®). Pre and post isometric and dynamic (100°/s) knee-extensor and -flexor strength and knee-extension velocity at fixed resistances

were measured by means of a motor-driven dynamometer (Rev 9000, Technogym®). Vertical jump performance was measured by means of a contact mat. Force-time characteristics of the start action were assessed using a load cell mounted on each starting block. Sprint running velocity was recorded by means of a laser system.

Isometric and dynamic knee-extensor and knee-flexor strength were unaffected (p > 0.05) in the Whole Body Vibration group and the Control group. As well, knee-

extension velocity remained unchanged (p > 0.05). The duration of the start action, the resulting start velocity, start acceleration, and sprint running velocity did not change (> 0.05) in either group. In conclusion, this specific Whole Body Vibration protocol of 5 weeks had no surplus value upon the conventional training program to

improve speed-strength performance in sprint-trained athletes.

(opm: Als alternatief voor de laser gebruikt men soms ook een trekdraad. Dit is een systeem met een fijne draad

die op een spoel gewikkeld zit waarmee de positie gemeten wordt naarmate de draad uitgerold wordt.

=>probleem: trillende kabel)

2.2 Infraroodpoortjes

Principe: zender-paaltjes zenden continu een straal uit naar ontvanger paaltjes. Als de straal

onderbroken wordt wordt een timer gestart of gestopt. Rekening houdende met de afstand tussen de

poortjes kan je zo de gemiddelde snelheid berekenen die de proefpersoon gelopen heeft.

Systematische fouten:

Soms wordt de straal onderbroken door vooruitgestoken lichaamsdelen (vb. hand, knie, etc…).

Als je meet over een korte afstand (bvb. 1m) zullen dit soort fouten een grote invloed hebben op het

resultaat.

Als je over en grote afstand meet zullen fouten ten gevolge van verplaatsingen van lichaamsdelen een

kleinere invloed hebben maar je verliest dan weer een deel van de informatie: Als je bijvoorbeeld een

Page 14: INHOUD: I: KINEMATICA: 2D VIDEO, 3D VIDEO, HIGH ...pmalcolm/TeachingStatement...Skillspector & Simi motion (uitleg bij hoofdstuk 2D video) … 1.3 High speed video (kan ook 3d) Voordeel:

praktijkdemonstraties specifieke bewegingsanalyse 14

snelheidsmeting uitvoert over 10m kan het bijvoorbeeld zijn dat je belangrijke snelheidsveranderingen

niet detecteert. Daarom is het beter om met meerdere infraroodpoortjes te werken.

7

7,2

7,4

7,6

7,8

8

8,2

8,4

8,6

0,00 3,33 6,67 10,00

afstand (m)

sn

elh

eid

(m

/s)

3 poortjes

1 poortje

2.3 Snelheidsradar

principe: Hier wordt gebruik gemaakt van het Dopplereffect. Dit principe berust op

het feit dat als een bewegend object zich van de radar verwijdert of deze nadert de

frequentie van het gereflecteerde signaal dan respectievelijk lager of hoger is dan de

oorspronkelijke frequentie. Hieruit kan de snelheid van het object worden

berekend.

Normaal gezien moet de radar recht op voortbewegingsrichting van het doel gericht

staan. Het is echter ook mogelijk om vanuit een gekende hoek te meten en achteraf de

meting te corrigeren.

Vb. studie Bower R, Cross R., String tension effects on tennis ball rebound speed and accuracy during playing conditions. J Sports Sci. 2005 Jul;23(7):765-71

The primary aim of this study was to determine whether variations in rebound speed and accuracy of a tennis ball could be detected during game-simulated conditions when using three rackets strung with three string tensions.

Tennis balls were projected from a ball machine towards participants who attempted to stroke the ball cross-court

into the opposing singles court. The rebound speed of each impact was measured using a radar gun located behind the baseline of the court. An observer also recorded the number of balls landing in, long, wide and in the net. It was

found that rebound speeds for males (110.1+/-10.2 km.h-1; mean+/-s) were slightly higher than those of females

(103.6+/-8.6 km.h-1; P<0.05) and that low string tensions (180 N) produced greater rebound speeds (108.1+/-9.9 km.h-1) than high string tensions (280 N, 105.3+/-9.6 km.h-1; P<0.05). This finding is in line with laboratory results

and theoretical predictions of other researchers. With respect to accuracy, the type of error made was significantly

influenced by the string tension (P<0.05). This was particularly evident when considering whether the ball travelled long or landed in the net. High string tension was more likely to result in a net error, whereas low string tension was

more likely to result in the ball travelling long. It was concluded that both gender and the string tension influence the

speed and accuracy of the tennis ball.

Page 15: INHOUD: I: KINEMATICA: 2D VIDEO, 3D VIDEO, HIGH ...pmalcolm/TeachingStatement...Skillspector & Simi motion (uitleg bij hoofdstuk 2D video) … 1.3 High speed video (kan ook 3d) Voordeel:

praktijkdemonstraties specifieke bewegingsanalyse 15

3. vluchttijd

3.1 Meting voetcontacten: Optojump

Principe

Infraroodstralen vlak boven de grond vertrekken vanuit een zender (TX latten) en wordt gedetecteerd

door een ontvanger (RX latten). Wanneer je met (een deel van) een voet tussen de twee latten op de

grond staat wordt een deel van de straling onderbroken en wordt dit gedetecteerd. Wanneer je springt of

meetoppervlakte verlaat kan de infraroodstraal opnieuw door tot bij de ontvanger. De meetoppervlakte

kan men zo lang maken als men wil (mits extra latten te verbinden) en kan maximum ongeveer 2 meter

breed zijn.

Er zijn verschillende mogelijkheden om spronghoogte te kwantificeren, en die geven niet noodzakelijk

hetzelfde resultaat (voorbeelden: reikhoogte, hoogtetoename van LZP, vluchttijd, etc).

De Optojump meet de vluchthoogte aan de hand van de vluchttijd. Dit is de tijd tussen het moment waarop we

loskomen van de grond en de grond terug raken.

Dit is een betrouwbare methode op voorwaarde dat de proefpersoon in dezelfde houding landt als wanneer hij

de grond verlaten heeft (namelijk: knieën en enkels volledig gestrekt). Normaal gezien doet hij dit spontaan.

software:

verschillende mogelijke tests:

- Height, Contact (Jumps/No) : vooraf bepaald aantal sprongen uitvoeren (kan ook 1 zijn!)

- Height, Contact (Jumps/Time): springen gedurende een vooraf bepaald tijdsinterval

- Contact, Rhytm (step): +/- hetzelfde als vorige 2 testen maar hier wordt van buiten het

meetoppervlak gestart (bijvoorbeeld handig om door de meetoppervlakte

te lopen)

verschillende visualisaties:

- Bar Plot Height (F5): staafdiagram, hoogte van staven = spronghoogte, breedte = ritme

- Line Plot Height (F6): grafiek van hoogte ifv tijd

- Line Plot Contact Time (F7): grafiek met contacttijd ifv tijd

- Line Plot Flight Time (F8): grafiek met vluchttijd ifv tijd

- Line Plot Rhythm (F10): grafiek met vermogen* ifv tijd

- Display Results (Spatiebalk): tabel met alle numerieke data

met Alt-W kan je de tabel saven als .txt-file

Page 16: INHOUD: I: KINEMATICA: 2D VIDEO, 3D VIDEO, HIGH ...pmalcolm/TeachingStatement...Skillspector & Simi motion (uitleg bij hoofdstuk 2D video) … 1.3 High speed video (kan ook 3d) Voordeel:

praktijkdemonstraties specifieke bewegingsanalyse 16

Bar Plot Height (F5) Display Results (Spatiebalk)

Page 17: INHOUD: I: KINEMATICA: 2D VIDEO, 3D VIDEO, HIGH ...pmalcolm/TeachingStatement...Skillspector & Simi motion (uitleg bij hoofdstuk 2D video) … 1.3 High speed video (kan ook 3d) Voordeel:

praktijkdemonstraties specifieke bewegingsanalyse 17

3.2 Geluidsmeting: Wavelab

Software:

Voorbeeld v toepassing

Project spec bewa: volleybal 2004: verschil vluchttijd van

bal bij sprongopslag staande opslag

Opstelling met 2 micro’s: één mirco bij de opslaggever en

een andere micro op een doelschijf aan de overkant van

het net.

result voorproef (1pp):

standopslag: 1,27+/-0,13s sprongopslag: 1,16+/-0,10s

Page 18: INHOUD: I: KINEMATICA: 2D VIDEO, 3D VIDEO, HIGH ...pmalcolm/TeachingStatement...Skillspector & Simi motion (uitleg bij hoofdstuk 2D video) … 1.3 High speed video (kan ook 3d) Voordeel:

praktijkdemonstraties specifieke bewegingsanalyse 18

4. hoeken

Goniometrie: Noraxon

Principe

Gebaseerd op principe Wheatstone bridge (zie figuur). Indien de brug met de 4

weerstanden in evenwicht is is er geen potentiaalverschil tussen de twee delen van de

brug (Vout = 0). Als de brug wat geplooid wordt zodat de weerstand aan een van beide

zijden vermindert ontstaat er een potentiaalverschil (Vout= Vin(R1/(R1+R2)-

Rg/(Rg+R3)) dat gemeten kan worden.

De Noraxon goniometers die we gebruiken is een soepele triaxiale goniometer. De

meting gebeurt via een telemetrie systeem zodat de proefpersoon vrij kan

rondwandelen.

De software is dezelfde als die waarmee EMG metingen tijdens het practicum van 1e

licentie gedaan werden. Je krijgt onmiddellijk de grafieken op het scherm dus zou het

als biofeedback-systeem gebruikt kunnen worden.

Voorbeeld v. Studie:

project spec bewa 2004: tennis: excentrische contractie rond polsgewricht bij onvolledige en volledige

enkelhandige backhand. (volledig= verre uitzwaai tot racket vertikaal, onvolledig= racket blijft parallel met

grond)

-80

-60

-40

-20

0

20

40

60

80

100

120

0 500 1000 1500 2000 2500 3000

tijd (ms)

fle

xie

(-)

ex

ten

sie

(+

) (µ

V)

onvolledige backhand

volledige backhand

-100

-50

0

50

100

150

200

250

300

0 500 1000 1500 2000 2500 3000

tijd (ms)

uln

air

ab

d(-

) ra

dia

al

ab

d(+

)

(µV

)

onvolledige backhand

volledige backhand

(balcontact wordt ongeveer aangegeven door de rechthoek)

Page 19: INHOUD: I: KINEMATICA: 2D VIDEO, 3D VIDEO, HIGH ...pmalcolm/TeachingStatement...Skillspector & Simi motion (uitleg bij hoofdstuk 2D video) … 1.3 High speed video (kan ook 3d) Voordeel:

praktijkdemonstraties specifieke bewegingsanalyse 19

III DYNAMOGRAFIE

1. Vrij moment rond verticale as

Principe: elke reactiekrachtvector uitgeoefend door een krachtmeetplatform op

een subject kan eindig bepaald worden aan de hand van 6 waarden:

- 3 orthogonale componenten van de GRK: Fx, Fy, Fz

- 2 coördinaten die het aangrijpingspunt (center of pressure) van de GRK

bepalen: x, y

- 1 vrij moment rond een verticale as in het aangrijpingspunt: Mz

voorbeeld: zie demo

2. Dynamometer

Principe: Op de dynamometer zit een rekstrookje geplaatst

waarmee adhv een Wheatstone bridge de vervorming

gemeten kan worden. Door de dynamometer in serie te

plaatsen met bijvoorbeeld een kabel kan je zo de trekkracht

meten die waaraan die kabel onderhevig is.

Vb1: trekkracht-sensor

Geïnstrumenteerde roei-ergometer

vb2: compressiesensor exoskelet

3. Dynamische krachtimpuls

principe: impuls momentum relatie: t1

t2

∫Fdt = mvt2 – mvt1

Men gebruikt de krachtimpuls om te evalueren hoeveel een bepaalde kracht bijdraagt tot het versnellen van het

lichaam.

Vb1 sprint start

vb2 dropjump kunstgras

-400

-200

0

200

400

600

800

0 1 2 3 4 5

time (s)

F-p

late

(N

)

Fx

Fy

Fz

-200

0

200

400

600

800

1000

1200

1400

1600

0 1 2 3 4 5

time (s)

F-g

rip

(N

)

Page 20: INHOUD: I: KINEMATICA: 2D VIDEO, 3D VIDEO, HIGH ...pmalcolm/TeachingStatement...Skillspector & Simi motion (uitleg bij hoofdstuk 2D video) … 1.3 High speed video (kan ook 3d) Voordeel:

praktijkdemonstraties specifieke bewegingsanalyse 20

4. Snelheid motorische respons

vb: volleybal: thesis: Het effect van kleurencombinaties van volleyballen op de perceptie van de balbaan door

receptiespelers (Vermeulen J & Vansteenkiste J, 2003)

Bepaling reactietijd adhv verschil tussen afschieten en éérste

=> geen significante verschillen (F= 0,89 p=0,452)

Wijziging in samengestelde GRK

Page 21: INHOUD: I: KINEMATICA: 2D VIDEO, 3D VIDEO, HIGH ...pmalcolm/TeachingStatement...Skillspector & Simi motion (uitleg bij hoofdstuk 2D video) … 1.3 High speed video (kan ook 3d) Voordeel:

praktijkdemonstraties specifieke bewegingsanalyse 21

Ter info:

=> interactie baltype-balbaan (F=19,01 p<0,001)

significant verschil balbaan S tov L en R enkel vastgesteld bij witte

bal

Page 22: INHOUD: I: KINEMATICA: 2D VIDEO, 3D VIDEO, HIGH ...pmalcolm/TeachingStatement...Skillspector & Simi motion (uitleg bij hoofdstuk 2D video) … 1.3 High speed video (kan ook 3d) Voordeel:

praktijkdemonstraties specifieke bewegingsanalyse 22

5. Krachtenverdeling over 2 krachtmeetplatformen

Principe: De proefpersoon staat met elke voet op een afzonderlijk krachtmeetplatform. Op deze manier

kan men de gewichtsoverdracht van de ene voet naar de andere voet in kaart brengen.

vb 1: swing bij golf:

R.W. Keith, P.R. Cavanagh: The mechanics of foot action during the golf swing and implications for shoe

design. Med Sci Sports Exerc (1983) 15, 3, 247-255

AR = slagrichting R = uithaal

Fvl of Fvr = verticale component links of rechts A = slagfase voor contact

Fhl of Fhr = horizontale component links of rechts D = doorzwaai

Page 23: INHOUD: I: KINEMATICA: 2D VIDEO, 3D VIDEO, HIGH ...pmalcolm/TeachingStatement...Skillspector & Simi motion (uitleg bij hoofdstuk 2D video) … 1.3 High speed video (kan ook 3d) Voordeel:

praktijkdemonstraties specifieke bewegingsanalyse 23

vb 2: project specifieke bewegingsanalyse: tafeltennis (Jo Willems, 2004)

De student wou bij 2 verschillende uitvoeringen van de voorhand nagaan of men een verschillende balsnelheid

van de teruggespeelde bal kon bekomen.

De 2 uitvoeringen waren respectievelijk:

- simultane uitvoering: verschillende deelsegmenten (heup en pallet) bereiken hun maximale snelheid ongeveer

op hetzelfde moment

- niet simultane uitvoering waarbij de rest van het lichaam de opwaartse versnelling van de armen volgt (de

klassieke proximo-distale sequentie komt in tafeltennis waarschijnlijk zelden voor vanweg de beperkte tijd om

te reageren)

Het was de bedoeling om deze 2 technieken in het uiteindelijke onderzoek gemakkelijk te kunnen onderscheiden

adhv de manier waarop de krachtenverdeling evolueert.

voorbeeld van een enkele meting van beide technieken bij éénzelfde subject (de vertikale lijnen bakenen de

slagfase af)

Page 24: INHOUD: I: KINEMATICA: 2D VIDEO, 3D VIDEO, HIGH ...pmalcolm/TeachingStatement...Skillspector & Simi motion (uitleg bij hoofdstuk 2D video) … 1.3 High speed video (kan ook 3d) Voordeel:

praktijkdemonstraties specifieke bewegingsanalyse 24

6. plantaire drukmeting

6.1 footscan-plaat

zie practicum 1e lic

6.2 insoles

principe: 300 tal druksensoren verdeeld over de zool die in de schoen

gedragen wordt

Zelfde mogelijkheden als footscan + bijkomende voordelen:

- onbeperkt loopoppervlak

- mogelijkheid om plantaire druk IN schoen te meten

Net als footscanplaat geven insoles een ruwe schatting van de verticale grondreactiekracht (mits

calibratie) (Er worden geen horizontale componenten gemeten en geen vrij moment)

0

200

400

600

800

1000

1200

2500 2600 2700 2800 2900 3000 3100 3200 3300 3400 3500

insoles

AMTI

6.3 footswitches

Page 25: INHOUD: I: KINEMATICA: 2D VIDEO, 3D VIDEO, HIGH ...pmalcolm/TeachingStatement...Skillspector & Simi motion (uitleg bij hoofdstuk 2D video) … 1.3 High speed video (kan ook 3d) Voordeel:

praktijkdemonstraties specifieke bewegingsanalyse 25

IV ISOKINETISCH APPARAAT: BIODEX

1. voornaamste modi:

isokinetic isometric isotonic

hoeksnelheid vast instelbaar nul varieert ifv moment dat

proefpersoon uitoefent

positie varieert over ingestelde range

of motion

vast instelbaar varieert over ingestelde range

of motion

reactiemoment

biodex

varieert ifv moment dat

proefpersoon uitoefent

varieert ifv moment dat

proefpersoon uitoefent

vast instelbaar

contractietype concentrisch of eccentrisch isometrisch concentrisch of eccentrisch

veiligheid bij excentrische contracties: als

ppn geen excentrisch moment

meer uitoefent of een

instelbare limiet overschrijdt

valt het toestel stil

niet nodig bij excentrische contracties: als

ppn geen excentrisch moment

meer uitoefent valt het toestel

stil

toepassingen - meten van maximale kracht

bij relevante snelheid &

contractietype

- training

- passieve mobilisatie bij

revalidatie met passive mode

(= variant op isokinetic mode)

- betrouwbare meting van

maximale kracht met isokinetic

mode vraagt een zekere

gewenning van de

proefpersoon. Daarom gebruikt

men soms isometric mode

- voor diagnose & revalidatie

als de kwetsuur geen

bewegingen toelaat.

- wordt gebruikt wanneer men

op een welbepaald

submaximaal krachtniveau wil

meten, trainen of revalideren

bediening via software

bediening via controlepaneel

dynamometer

aanpasbare stoel

attachment (knie)

(er bestaan attachments voor bijna alle gewrichten:

knie, enkel, heup, schouder, elleboog, pols)

Page 26: INHOUD: I: KINEMATICA: 2D VIDEO, 3D VIDEO, HIGH ...pmalcolm/TeachingStatement...Skillspector & Simi motion (uitleg bij hoofdstuk 2D video) … 1.3 High speed video (kan ook 3d) Voordeel:

praktijkdemonstraties specifieke bewegingsanalyse 26

2. bediening:

2.1 Bediening met controlepaneel:

MODE: hiermee kies je uit de 6 modi: isokinetic, isometric, isotonic, passive &

reactive eccentric (de laatste 2 zijn varianten op de isokinetische modus)

RANGE OF MOTION: hiermee wordt de maximale bewegingsuitslag ingesteld

voor de away- & de toward beweging

SPEED: hiermee wordt de snelheid in graden per seconde ingesteld voor de

away- & de toward beweging

CONTRACTION: hiermee kan je zowel voor de away als de toward beweging

kiezen of die excentrisch of concentrisch uitgevoerd moet worden.

TORQUE: hiermee stel je het gewenste moment van de biodex in bij isotonische

contracties of het maximaal toelaatbare moment bij excentrische isokinetische

contracties.

2.2 Bediening via software:

- laat toe het verloop van gewrichtsmoment, hoek & snelheid in live op het scherm weer te geven

(=biofeedback) en deze curves op te slaan om achteraf te analyseren.

- laat toe om protocols samen te stellen met vooraf bepaald gewricht, modus, snelheid, hoek,

contractietype, reactiemoment, aantal herhalingen, totale duur, pauze’s, …

- laat toe om de invloed van de zwaartekracht op het te testen lidmaat en het attachment uit te schakelen.

OUTPUT (alleen via software)

peak torque: maximum gewrichtsmoment van alle away of toward contracties

peak torque / BW: kan vergeleken worden met normaalwaarden

angle of peak torque: hoek waarop peak torque bereikt werd

coeff. of var: geeft een idee of ppn elke beweging met dezelfde inzet afgewerkt

heeft

max. rep. total work: maximaal geleverde arbeid gedurende één beweging (J)

work fatigue: procentueel verschil in arbeid v. h. laatste 1/3 van de reeks

herhalingen tov éérste 1/3 (maat voor vermoeidheid)

average power: gemiddelde vermogen (watt)

agonist/antagonist ratio: maximum gewrichtsmoment voor agonist contractie

gedeeld door antagonist contractie

G = normaalwaarde (goal)

vb. ROM knie