فهرست نشریات علمی دسترسی آزاد ایران

در بسیاری از موارد مرتبط با تشخیص ناهنجاری­های حرکتی، ارزیابی نیروی تولید شده توسط عضلات محرک زانو ضروری است. از سوی دیگر سنجش مستقیم نیروی عضلانی نیازمند عمل تهاجمی و حتی برگشت­ناپذیر است که عملا مقدور نمی‌باشد. یک راه حل برای تخمین نیروی عضلانی، سنجش سیگنال الکترومایوگرافی و استفاده از مدل­های اسکلتی-عضلانی برای محاسبه‌ی نیروی عضلانی است. از این رو در این مقاله یک مدل اسکلتی-عضلانی برای شبیه­سازی حرکت و تخمین نیروی عضلانی در بستر نرم­افزار اپن­سیم و ارتباط­دهی آن با واسط برنامه­نویسی کاربردی اپن­سیم با نرم­افزار متلب توسعه داده شده است. در این مدل از سیگنال EMG به عنوان ورودی استفاد شده و خروجی آن که حرکت زانو بوده با داده­های گونیامتری جهت اعتبارسنجی مقایسه شده است. داده­های تجربی از چهار عضله­ی دوسر رانی، نیم­وتری راست­رانی و پهن میانی به همراه سیگنال گونیامتری زانو از یک پایگاه داده‌ی معتبر برداشته شده است. داده­ها پیش از استفاده مورد پیش­پردازش قرار گرفته است. این مدل اسکلتی-عضلانی در وضعیت نشسته در نرم­افزار اپن­سیم سفارشی­سازی شده است. مدل عضلات در نرم­افزار اپن­سیم بر پایه‌ی مدل نوع هیل بوده و پارامترهای آن برای هر عضله جداگانه تنظیم شده است. تحلیل انجام شده در واقع حل یک مساله‌ی دینامیک مستقیم بوده که نرم­افزار آن را انجام داده است. در نهایت در این مقاله نیروی عضلانی هر یک از عضلات طی حرکت خم شدن و باز شدن زانو در وضعیت نشسته تخمین زده شده است.