Evaluation of a torque-driven simulation model of tumbling - Yeadon, M. R.; King, M. A. (Journal of Applied Biomechanics, 2002)
Die meisten der Simulationsmodelle, die für die Untersuchung der menschlichen Bewegung genutzt werden, sind einer quantitativen Evaluierung unterzogen worden, um das zu erwartende Niveau der Ergebnisgenauigkeit zu ermitteln. In diesem Beitrag wird ein Simulationsmodell für die Absprünge zu akrobatischen Sprüngen vorgestellt, das durch den Vergleich des Simulationsergebnisses mit der realen Leistung eines Leistungssportlers in der Sportart Gerätturnen evaluiert wird. Ein aus fünf Segmenten bestehendes planares Modell wurde für die Simulation entwickelt. Das Modell besteht aus den festen Elementen Fuss, Bein, Oberschenkel, Oberkörper und Kopf sowie Arm mit zwei gedämpften linearen Federn, um die Elastizität der Verbindung Sprungboden/Turner zu erfassen. Drehmomentsgeneratoren wurden an den Fuß-, Hüft- und Schultergelenken angebracht, um jedem Gelenk zu gestatten, sich aktiv während des Absprungs zu öffnen. Das Model wurde an Hochleistungssportler angepasst, indem probandenspezifische Trägheits- und Drehmomentsparameter bestimmt wurden. Es wurde eine gute Übereinstimmung zwischen der realen und der simulierten Sprungbewegung bei einem Doppelsalto festgestellt. Die ermittelte Differenz der Linear- und Winkelmomente beim Absprung betrug 1%. Da das Aktivierungstiming der vier Drehmomentgeneratoren variieren konnte, konnte die Simulation optimiert werden. Die Differenz zwischen simulierter und realer Leistung lag bei +0.32 m. Diese Simulationsergebnisse führen zum Schluß, dass die gefundene Lösung für Hochleistungsturner reale Werte bringt.