Analisis dinámico inverso de la marcha humana

Abstract

En el presente trabajo se desarrolla un programa en Matlab para resolver un problema dinámico inverso aplicado a la marcha humana. El objetivo de este problema es obtener el valor de los momentos en cadera, rodilla y tobillo durante la marcha. Para ello se toma como referencia el software de OpenSim pero intentando llevar a cabo un código mas sencillo y que permita al usuario libertad para modificarlo sin necesidad de amplios conocimientos de programación. Destacan el uso de calculo simbólico en Matlab y de un conjunto mínimo de coordenadas de manera que no existan restricciones algebraicas sobre ellas [18]. En los dos primeros capítulos se desarrolla el trasfondo teórico necesario para comprender el problema. En el tercer capítulo se explica el modelo dinámico utilizado. Los capítulos cuarto y quinto suponen el núcleo del trabajo ya que desarrollan el problema cinemático y dinámico inverso presentando los resultados obtenidos en Matlab y su comparación con OpenSim. Por último, en el sexto capitulo se obtienen conclusiones y se comentan aspectos a mejorar.

The present work develops a Matlab program to solve an inverse dynamics problem applied to human gait. The goal of this problem is to get the torques in hip, knee and ankle during gait. For this goal the OpenSim software is taken as reference but trying to develop an easier code that lets more freedom for the user without a broad programming knowledge to change it. Use of symbolic math in Matlab and a minimal set of coordinates so there are no algebraic restrictions on them is notable [18]. The first two chapters develop the theoretical background needed to comprehend the problem. In the third chapter the dynamic model used is explained. Fourth and fifth chapters are the work’s core as they develop the kinematic and dynamic problems introducing the results in Matlab and its comparison with OpenSim. At last, the sixth chapter comes to conclusions and aspects to improve are commented.