Analyse der Gelenkskräfte während der Tretbewegung

Diese Arbeit befasst sich mit dem Thema der Kraftberechnung in Echtzeit auf einem Fahrradergometer für die Anwendung in der Rehabilitation. Für die Bestimmung der Belastungen der Gelenke, während dem Rad fahren, wurde ein sagittales Modell der unteren Extremitäten erstellt. Anhand dieses Modells wurden die Gelenkreaktionskräfte – und Momente über die Methode der inversen Dynamik bestimmt. Damit die Berechnungen echtzeitfähig sind, wurde darauf geachtet, dass der Messaufwand möglichst niedrig gehalten wird. Die Eingangsgrößen der Berechnungen, die aus Messungen bekannt sind, waren die Kurbelwinkelgeschwindigkeit und die Kurbelmomente, in Abhängigkeit des Kurbelwinkels. Um den Einfluss der Muskelkräfte an der Belastung der Gelenke zu berücksichtigen, wurde ein biomechanisches Modell für das Kniegelenk definiert. Da die Muskelkräfte unbekannt sind, wurden nur die Extensormuskeln für die Berechnung herangezogen, die sich aus dem Kniemoment berechnen ließen.