Vücut segment ataletlerinin ters dinamik yöntemiyle tespiti
Determination of body segment inertias by inverse dynamics method
- Tez No: 1011746
- Danışmanlar: PROF. DR. ÖMER GÜNDOĞDU, DR. ÖĞR. ÜYESİ BİLAL USANMAZ
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Makine Mühendisliği, Mühendislik Bilimleri, Mechanical Engineering, Engineering Sciences
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2026
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Atatürk Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Makine Teorisi ve Dinamiği Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Amaç: Bu çalışmada, manuel yük kaldırma sırasında vücut segment ataletlerinin sabit kaldığına dair literatürdeki yaygın varsayımın aksine, ilgili parametrelerin hareket sırasındaki değişkenliğini değerlendirmek ve değişkenliğin biyomekanik moment hesaplamaları üzerindeki etkilerini analiz etmek amaçlanmıştır. Yöntem: Araştırma 20 katılımcı (10 kadın, 10 erkek) ile üç farklı yük koşulu (2,5 kg, 5,0 kg ve 7,5 kg) altında, sagittal düzlemde gerçekleştirilmiştir. Katılımcıların eklem hareketleri video tabanlı poz tahmini (MediaPipe Holistic) ile kaydedilmiş ve elde edilen kinematik veriler Newton-Euler hareket denklemlerine entegre edilmiştir. Çözüm uzayındaki belirsizlikleri aşmak ve değişken atalet parametrelerini (kütle merkezi ve atalet momenti) belirlemek için Genetik Algoritmalar (GA) tabanlı bir ters dinamik yaklaşımı kullanılmıştır. Bulgular: Analizler sonucunda, değişken ataletlerden elde edilen moment değerlerinin, sabit kabulle yapılan geleneksel hesaplamalardan %18 ile %35 oranında saptığı ve net eklem momentlerinde %0 ile %19 arasında değişen farklılıklara yol açtığı belirlenmiştir. Kütle merkezindeki değişimler ise tüm segmetler bazında %4 ile %24 arasında gerçekleşmiştir. Ayrıca erkek katılımcıların daha büyük anatomik kas kütlesine sahip olması nedeniyle, özellikle artan dış yük koşullarında kadınlara oranla daha yüksek bir parametrik varyasyon sergiledikleri tespit edilmiştir. Sonuç: İnsan vücudunun yük kaldırma sırasında sadece kinematik bir adaptasyon göstermediği, kas kasılmaları nedeniyle fiziksel segment özelliklerinin de dinamik olarak değiştiği sonucuna varılmıştır. Biyomekanik hesaplamalarda atalet parametrelerinin değişken alınması modelin doğruluğunu önemli ölçüde artırmaktadır. Bu kişiye özgü yaklaşımın, iş sağlığı ve ergonomi alanında kritik bir öneme sahip olacağı öngörülmektedir.
Özet (Çeviri)
Purpose: Contrary to the common assumption that body segment inertias remain constant during manual lifting, this study aims to evaluate the dynamic variability of these parameters and analyze their effects on biomechanical joint moment calculations. Method: The study was conducted with 20 participants (10 females, 10 males) under three varying load conditions (2.5, 5.0, and 7.5 kg) in the sagittal plane. Joint movements were recorded using video-based pose estimation (MediaPipe Holistic), integrating the kinematic data into Newton-Euler equations of motion. A Genetic Algorithm (GA) based inverse dynamics approach was employed to overcome solution space uncertainties and determine variable inertia parameters (center of mass and moment of inertia). Findings: Moment values derived from variable inertias deviated by 18% to 35% from traditional constant assumptions, leading to differences of 0% to 19% in net joint moments. Changes in the center of mass ranged from 4% to 24% across all segments. Furthermore, due to their larger anatomical muscle mass, male participants exhibited higher parametric variation than females, especially under heavy load conditions. Results: Manual lifting involves both kinematic adaptation and dynamic segment property changes due to muscle activity. Replacing constant inertia with variable parameters significantly improves biomechanical model accuracy. This subject-specific approach offers critical benefits for advanced occupational health and ergonomic assessments.
Benzer Tezler
- Development of a compression algorithm suitable for exercise ECG data
Efor elektrokardiyogramının sıkıştırılmasına uygun algoritma tasarımı
KORAY UYAR
Yüksek Lisans
İngilizce
2001
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiElektrik ve Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. NEVZAT GÜNERİ GENÇER
- Vücut segment parametrelerinin ters dinamik analiz ve genetik algoritma optimizasyonu ile bulunması
Finding body segment parameters using inverse dynamics analysis and genetic algorithm optimization
YUSUF ŞİMŞEK
Yüksek Lisans
Türkçe
2020
Makine MühendisliğiAtatürk ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ÖMER GÜNDOĞDU
- ST yükselmelı mıyokart enfarktusu geçiren hastalarda vücut kitle indeksinin hastane içi mortalite üzerine etkisi
The effect of body mass index on in- hospital mortality in patients with ST elevation myocardial infarction
MEHMET SAYGI
Tıpta Uzmanlık
Türkçe
2019
KardiyolojiSağlık Bilimleri ÜniversitesiKardiyoloji Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. CAN YÜCEL KARABAY
- Menstrüel siklus boyunca kornea ve ön segment değişikliklerinin kornea topografi ve konfokal mikroskopi cihazları ile araştırılması
Research into cornea and anterior segment changes during the menstrual cycle by using corneal topography and confocal microscopy devices
MEHMET REŞAT BAŞARAN
Tıpta Uzmanlık
Türkçe
2015
Göz HastalıklarıOndokuz Mayıs ÜniversitesiGöz Hastalıkları Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. ERTUĞRUL CAN
- Adölesan idiopatik skolyoz'da posterior enstrumantasyon ve füzyon sonrası komşu segment hastalığı'nın değerlendirilmesi
Evaluation of the adjacent segment disease in adolescent idiopathic scoliosis after posterior instrumentation and fusion
SERDAR DEMİRÖZ
Tıpta Uzmanlık
Türkçe
2016
Ortopedi ve TravmatolojiSağlık BakanlığıOrtopedi ve Travmatoloji Ana Bilim Dalı
UZMAN HAKAN SERHAT YANIK