Cinématique Flashcards
Angle articulaire
Mouvement de segments mobiles (distaux) par rapport à un segment fixe (proximal) où on vient placer nos axes
Convention SIB
- Flexion/extension : autour de l’axe transverse du segment fixe
- Rotation : axe longitudinal du segment mobile
- ADD/ABD : défini autour de l’axe perpendiculaire à celui de flexion/extension
Translation rectiligne
Tous les points sont déplacés linéairement
Translation curviligne
Même déplacement, mais pas droit
Rotation
Points qui tournent autour d’un même point
Mouvement général planaire
Combinaison de types de mouvement, point de rotation virtuel
Position linéaire
Emplacement d’un corps dans un référentiel à un instant précis, coordonnées par rapport à (0,0)
p=(x, y)
Déplacement linéaire
Résultat d’un changement de position. (m)
d=Δp
dtot= √(Δpx ² + Δpy ² )
Vitesse linéaire
Changement entre 2 position en fonction du temps (m/s).
v=Δp/t=d/t
*Si km/h = x3600s/h
Vitesse linéaire moyenne par différence centrale
Permet d’avoir les mêmes coordonnées temporelles pour la position, la vitesse et l’accélération (m/s).
Vi=(p(i+1) - p(i-1))/(t(i+1) - t(i-1))
Accélération linéaire moyenne
Variation de vitesse dans le temps (m/s²).
ai=(v(i+1) - v(i-1))/(t(i+1) - t(i-1))
Valeur moyenne
Mesure de la pente, mais ne représente pas la réalité à un temps précis.
Valeur instantanée
En diminuant l’intervalle temporel, la valeur moyenne se rapproche de celle instantanée.
Profil cinématique
Représente/est constitué de la position, la vitesse et l’accélération par rapport au temps. Permet de comparer les essais.
Position angulaire
Axe d’un corps par rapport à un axe de référence.
1 rad = ?
= 52,3 degrés = pi/180
Déplacement angulaire
Changement de position angulaire (degrés ou rad).
Δθ=θ2-θ1
Vitesse angulaire
Changement de position angulaire en fonction du temps (degré ou rad/s),
ω=Δθ/Δt
Accélération angulaire
Changement de vitesse angulaire dans le temps. (degré ou rad/s2).
α=Δω/Δt
Goniométrie électronique
Formé de deux parties (distale et proximale)
Avantages :
- Mesure en temps réel
- Mesure facile
-Mesure d’angles dans le plan
- Estimation (calcul) de ω et α
Inconvénients:
- Encombrement du sujet (si cablé)
- Mesure locale
- Alignement des axes
Accéléromètre
Existe différents types et doivent être bien fixés pour limiter les vibrations.
AVANTAGES
- Mesure en temps réel de l’accélération linéaire
- Uni-, bi- ou tri-axial (3D)
- Sensible aux impacts
- Mesures très exactes
INCONVÉNIENTS
- Encombrement du sujet (si cablé)
- Difficile à fixer sur le corps
- Mesure locale
- Très sensible aux vibrations
- Alignement des axes vs anatomie
- Plusieurs appareils sont requis pour estimer la position linéaire par double intégration
Senseur vidéo (haute résolution)
Repères fixés sur le sujet filmé avec des caméras et avec des éclairages.
AVANTAGES
- Encombrement minimal du sujet
- Mesure directe de position 3D avec plusieurs senseurs
- Bonne exactitude
- Ré-analyse possible
INCONVÉNIENTS
- Traitement des images (suivi)
- Obstruction physique des marqueurs (visibilité)
- Volume à l’étude limité
Senseur vidéo (caméscope HD)
Même chose que senseur vidéo, mais avec mesures différées de position 2D et un taux d’échantillonnage limité.
AVANTAGES
- Mesure différée de position 2D (3 D possible en synchronisant plusieurs senseurs + calibrage de la zone )
- Encombrement minimal du sujet
- Exactitude acceptable
- Ré-analyse possible
INCONVÉNIENTS
- Traitement des images (suivi)
- Obstruction physique des marqueurs (visibilité)
- Taux d’échantillonnage limité
Senseur optoélectronique
Repères actifs (LED).
AVANTAGES
- Mesure en temps réel de position 3D
- Grande exactitude
INCONVÉNIENTS
- Encombrement (cables)
- Aucune image réelle du sujet
- Obstruction physique des marqueurs (visibilité) mais reconnait automatiquement
Senseurs inertiels
Accéléromètres + gyroscopes + magnétomètres (mesure des orientations).
AVANTAGES
- Mesures angulaires 3D en temps réel
- Corps et objets deviennent transparents (pas d’obstruction)
- Bonne exactitude
INCONVÉNIENTS
- Encombrement du sujet (si cablé)
- Calibrage + modèle nécessaires pour obtenir les positions
- Sensibilité à la présence de métal
- Aucune image réelle du sujet
Senseurs vidéo et infra-rouge (IR)
AVANTAGES
- Mesure en temps réel de position 3D
- Aucun marqueur Exactitude satisfaisante
- Ré-analyse possible
INCONVÉNIENTS
- Traitement des images
- Résolution limitée selon le taux d’échantillonnage
Différence entre le mouvement articulaire et segmentaire
Segmentaire : angle absolu (avec l’horizon positif) (calculé grâce aux coordonnées)
Articulaire : angle relatif (entre deux segments) et qui nécessite au moins trois points pour être mesuré
Quel est l’angle articulaire neutre ?
180 degrés sauf pour le pied qui est neutre à 90
Erreurs systématiques
Erreur de perspective (projections erronées en 2D)
Distorsion de l’image (optique de la lentille) ou du capteur
Calibrage des mesures de faible qualité (étalonnage)
Glissement des marqueurs collés sur la peau p/r aux repères anatomiques
Centres articulaires considérés fixes alors qu’ils sont mobiles
Erreur d’identification (reconnaissance) des repères anatomiques sur le sujet
On peut les éviter un maximum!
Erreurs aléatoires
Erreur de suivi des marqueurs lors de la numérisation (humaine et/ou appareils)
Bruit électronique dans l’équipement d’enregistrement
Résolution de l’image (SD 720 x 576 vs HD_4k 4096 x 2160 pixels)
Mouvement de la caméra (vibration) et/ou du capteur
Propagation d’erreur dans le profil cinématique
Au fur et à mesure qu’on dérive, l’erreur augmente. Il faut donc traiter les données avant de faire les calculs.
Lissage
Conserve l’allure générale de la courbe par l’utilisation de polynômes ou splines
Filtrage
Enlever le bruit blanc du signal grâce aux filtres numériques
Subdivision d’une activité
Activité -> Phase (sous-division de l’activité principale) -> Période (sous-phase) -> Événement (phénomène identifiable d’une activité)
Marche, subdivision de l’activité
Phase de support : -> Réception (0-15%) -> contact initial
-> Appui intermédiaire (15-40%) -> flexion genou
->Poussée (40-60%) -> talon quitte le sol
Phase d’oscillation : -> Envol (60-80%) -> pied quitte le sol
-> Atteinte (80-100%) -> pied passe devant l’autre jambe
