Seminarium Fizyki Materii Skondensowanej

Ruch człowieka, chociaż jest dla nas zjawiskiem codziennym ipowszechnym, to w istocie okazuje się być złożonym naukowym itechnicznym zagadnieniem. U człowieka i innych zwierząt naczelnych szkielet mechanicznie odpowiada układowi odwróconych nieliniowych wahadeł, a jedyną aktywną siłą generująca; ruch są skurcze mięśni. W rzeczywistości badanie i odtworzenie modelu bliskiego mechanicznie i fizjologicznie do układu mięśniowo-szkieletowego jest technicznie skomplikowane. Dodatkowo złożoność systemu zwiększa potrzeba kontroli i nanoszenia korekcji do ruchu w czasie jego zachodzenia. Abyodpowiedni ruch mógł zaistnieć, potrzebne jest zarówno wygenerowanie wzorca dla bardzo wielu dynamicznych parametrów ruchu jak i precyzyjna ich kontrola. U człowieka taki wzorzec ruchu generowany jest w mózgu, a następnie przekazywany przez centralny układ nerwowy. Rozumieniebiologicznych, mechanicznych i neuronalnych aspektów ruchu człowieka jest ważne nie tylko z fizycznego punktu widzenia, ale również ma swoje znaczenie w medycynie, sporcie, robotyce, ergonomii i wielu innych dziedzinach nauki. W prezentacji omówione będą aspekty modelowania i komputerowych symulacji ruchu człowieka w oparciu o realistyczny,trójwymiarowy model składający się z 9 segmentów, 23 stopni swobody i 84 grup mięśniowych. Przy użyciu tego modelu i poprzez metodę optymalizacji generowany jest ruch z zadaną funkcją celu. Omówione zostaną również zastosowania tej techniki w medycynie, sporcie i grafice komputerowej.