Geri Dön

Statistical analysis of force distribution on the plantar foot during quiet stance

Sakin duruş sırasında ayak tabanındaki kuvvet dağılımlarının istatistiksel analizi

  1. Tez No: 415514
  2. Yazar: OKAN ALKAN
  3. Danışmanlar: DOÇ. DR. SENİH GÜRSES, PROF. DR. IŞIK HAKAN TARMAN
  4. Tez Türü: Doktora
  5. Konular: Mühendislik Bilimleri, Engineering Sciences
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2015
  8. Dil: İngilizce
  9. Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Mühendislik Bilimleri Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  13. Sayfa Sayısı: 195

Özet

Postür çalışmalarının pek çoğunda ayak rijit tek bir cisim olarak ele alınırdı. Bununla birlikte en son çalışmalarda çok parçalı kinematik ayak modelleri ve zemin reaksiyon kuvvetleri üzerinde odaklanılmıştır. İnsan dik duruşunun kontrol edilmesine, ayağın rolünü deforme olabilen bir cisim şeklinde ele alarak çalışmalarımıza başladık. Ayaktaki zemin reaksiyon kuvvetlerinin (GRF) belirlenmesi amacıyla Basınç-pedi ve kuvvet platformu kombinasyonu kullanılmıştır. Sağ ellerini kullanan yedi eril ve dişinin ayakları altındaki basınç dağılımı verileri analiz edildi. Şahıslardan gözleri kapalı ve açık şartlarında 180- saniye üç tekrarlı olarak veri toplandı. Alınan veriler zaman ve frekans uzayında analiz edildi. Ayağın alt yüzeyi, yatay düzleme yansıtılarak üç bölgeye ayrıldı; topuk bölgesi(talus ve kalkaneus kemikleri dahil edildi), Medial longitüdinal ark bölgesi (navikuler, küboid ve üç kuneiform), ve beş metatarsal kemikler ile parmaklar, sırasıyla arka, orta ve ön ayak bölgesi olarak isimlendirilmiştir. Zaman uzayındaki metrikler her iki ayağa ait üç bölgenin basınç dağılımının ortalaması, varyansı ve birbirlerine göre çapraz korelasyonlarıdır. Frekans uzayında ise oto ve çapraz güç izgesel yoğunluk fonksiyonları ve koherens değerleri hesaplandı. Cinsiyet farkının postürde önemli olduğu, tanımlanan ayak bölgelerinin birbirleriyle olan ilişkilerinde, eril ve dişiler arasında, sağ ve sol ayak arasında farklılar olduğu gözlemlenmiştir. Her iki ayakta ve hem erkek ve hem de dişilerde ayağın ön ve arka bölgeleri arasında dik insan postürünün kontroluna katkıda bulunabilecek, yük aktarım mekanizması diye adlandırılan fizyolojik bir mekanizma gözlemlendi. Deneysel çalışmadan elde edilen bulgular, deforme olabilen ayak modeli kullanılarak dik postürü kontrol edebilecek şekilde matematiksel olarak modellenmiştir.

Özet (Çeviri)

In most of the posture studies, foot is considered as a single rigid body. However, recent works focused on multi-segmented kinematic foot models and ground reaction force distribution beneath the feet. This thesis presents a study on the role of the foot as a deformable body for controlling the human erect posture. A pressure-pad and a force platform were used in order to determine the distribution of ground reaction forces (GRF). Pressure distribution data beneath the feet of seven male and female right-handed subjects were analyzed. 180-second long quiet stance data was collected from the subjects during the eyes-closed and eyes-open conditions in three repetitions. Measurements from the data were computed in both time and frequency domains. The surface of the foot projected to the horizontal plane has been divided into three regions; heel region (talus and calcaneus bone included), medial longitudinal arc region (the navicular, the cuboid and three cuneiforms), and five metatarsal bones and phalanges region, respectively named as hind, mid, and front regions. In time domain, mean and the variance measurements were taken for the pressure distribution at each section of the both feet and cross correlation values of each possible combination of the three-foot regions. In frequency domain, auto and cross power spectral density estimations and coherence function between normal force distribution signals at each possible paired combination of the three-foot regions were computed. We have found that mutual interactions in between the predefined foot regions were different. Furthermore, we observed a particular load shifting behavior in time, especially between hind and modified front foot regions, which showed substantial differences with respect to gender and left versus right foot. A mathematical model for human erect posture has been developed where a deformable foot is used in order to drive and control the human inertial body mass. The parameters of the model were estimated by analyzing the experimental data.

Benzer Tezler

  1. Ayak bileğinde dorsi-plantar fleksör kas kuvvet oranının denge ve plantar basınç dağılımı üzerine etkisi

    Effect of ankle dorsi-plantar flexor muscle strength ratio on balance and plantar pressure distribution

    KARDEM SOYER

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2013

    Fizyoterapi ve RehabilitasyonDokuz Eylül Üniversitesi

    Fizyoterapi ve Rehabilitasyon Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. SALİH ANGIN

  2. Elit alp kayakçılarında taban basınç dağılımlarının incelenmesi

    The investigation of plantar pressure distributions in elite alpine skiers

    EMRE ŞİMŞEK

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    2018

    SporErciyes Üniversitesi

    Beden Eğitimi ve Spor Bilimleri Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. YAHYA POLAT

  3. Pnömatik tek dane doğrudan ekim makinelerinde ekim performansını arttırmaya yönelik tahrikli kesme ünitesi tasarımı

    Design of a drive cutting unit of a pneumatic presicion direct seeding machine to increase seeding performance

    METİN KAAN UYGUNTÜZEL

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    2022

    ZiraatEge Üniversitesi

    Tarım Makineleri ve Teknolojileri Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. ERDEM AYKAS

  4. Generalized pushover analysis

    Genelleştirilmiş itme analizi

    FIRAT SONER ALICI

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2012

    Deprem MühendisliğiOrta Doğu Teknik Üniversitesi

    İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. HALUK SUCUOĞLU

  5. Sınıf I Restorasyonlarda stres dağılımının sonlu elemanlar metodu ile analizi

    the anaıysis of stress distribution on class 1 restorations by fınite elements methods

    MEHMET AKDOĞAN

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    2014

    Diş HekimliğiDicle Üniversitesi

    Diş Hekimliği Bölümü

    DOÇ. DR. BAYRAM İNCE