Ricerca bibliografica delle proprietà di rigidezza passiva delle articolazioni di arto inferiore e valutazione del loro effetto su modello multibody = Bibliographic research of passive stiffness properties of lower limb joints and evaluation of their effect on multibody model

Lo sviluppo di modelli umani è un’attività di ricerca svolta ormai da molti istituti di ricerca e industrie private con lo scopo di compiere analisi biomeccaniche di incidenti o di impatto auto-pedone oppure analisi più specifiche su un singolo soggetto come le analisi biomeccaniche forensi, le analisi del movimento (per stimare quelle grandezze che non sono direttamente osservabili durante l’esecuzione dell’atto motorio) o le analisi volte a progettare dispositivi medici e protesici. Poiché la definizione di un modello multibody completo di muscoli e legamenti consentirebbe di avere a disposizione uno strumento ancora più accurato e realistico, le proprietà di rigidezza passiva delle articolazioni di arto inferiore rappresentano un aspetto importante da tenere conto durante la modellazione di vincoli anatomici in modelli multibody. Per tale ragione, dopo una iniziale descrizione anatomica e funzionale delle articolazioni del corpo umano e una sintesi dei tessuti articolari responsabili delle proprietà di rigidezza passiva articolare, questo lavoro di tesi fornisce una panoramica delle varie formulazioni di resistenza passiva valide per le articolazioni di anca, ginocchio e caviglia esistenti in letteratura e raccolte mediante una ricerca bibliografica svolta principalmente su PubMed, una banca di dati contenente un gran numero di articoli scientifici biomedici. In seguito alla raccolta e analisi di dati bibliografici, le leggi di resistenza passiva dei vincoli anatomici dell'arto inferiore più rilevanti sono state implementate nelle corrispondenti articolazioni di un modello di androide, precedentemente costruito in ambiente multibody e messo a disposizione per svolgere simulazioni ed analisi con il software MSC Adams. In tal modo, le diverse formulazioni esistenti in letteratura per la modellazione delle articolazioni del corpo umano in relazione alle resistenze passive sono state confrontate sia analiticamente sia numericamente mediante, rispettivamente, l'analisi dei dati bibliografici e le analisi dei risultati delle simulazioni svolte in Adams con il modello multibody con l'obiettivo di identificare, qualora fosse possibile, una migliore formulazione per le applicazioni multibody.