Contribution à l'estimation de la cinématique articulaire par des méthodes numériques d'optimisation

par Vincent Fohanno

Thèse de doctorat en Biomécanique et bio-ingéniérie

Sous la direction de Patrick Lacouture et de Floren Colloud.

Soutenue en 2011

à Poitiers .


  • Résumé

    Parmi les méthodes numériques d'optimisation existantes, l'optimisation globale et le filtre de Kalman étendu deviennent de plus en plus populaires dans l'analyse biomécanique du mouvement humain pour estimer la cinématique articulaire 3D (chapitre 1). Le travail proposé dans ce manuscrit contribue à l'évaluation et à l'amélioration de ces méthodes récentes fonctionnant avec une chaîne cinématique définie a priori. Le filtre de Kalman étendu a montré son intérêt dans le cas de mouvement de pagayage avec fermetures de boucles et lorsque le nombre de marqueurs dynamiques était réduit (chapitres 2 à 4). Un nouveau modèle de l'avant-bras personnalisé et inclus dans la chaîne cinématique a amélioré la précision de la reconstruction lors de tâches quotidiennes (chapitre 5). L'analyse biomécanique en condition écologique est dorénavant envisageable grâce à la conception et la validation d'un portique mobile (chapitre 6). Celui-ci sera utilisé en kayak de course en ligne afin de conforter les effets bénéfiques, observés sur un ergomètre, du siège pivot sur la performance (chapitre 7).

  • Titre traduit

    Contribution to the estimation of joint kinematics using numerical methods of optimization


  • Résumé

    Among the existing numerical methods of optimization, the global optimization and extended Kalman filter are becoming more and more popular in human movement analysis to estimate the 3D joint kinematics (chapter 1). The work proposed in the present manuscript contributes to the assessment and improvement of these recent methods asking the a priori definition of a chain model. Results for the extended Kalman filter were of interest in the case of marker reduction during paddling movements with closed-loops (chapters 2 to 4). A personalized forearm model was implemented into the chain model and improved the reconstruction accuracy during tasks of daily living (chapter 5). The human movement analysis in ecological condition is now conceivable thanks to the design and validation of a rolling frame (chapter 6). This equipment will be used in flatwater kayaking to confirm the benefits of the swivel seat design, observed on an ergometer, on the performance (chapter 7).

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Informations

  • Détails : 1 vol. (XVIII-161p.)
  • Annexes : Bibliogr. 173 réf.

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