کتاب روش تحقیق در بیومکانیک

بیومکانیک یک زمینه بسیار تکنیکال است و روش‌های تحقیق آن به همان سرعتی که تکنولوژی پیشرفت می‌کند، تغییر می‌کند. به دلیل در دسترس بودن نرم‌افزار و سخت‌افزار سریع‌تر و پیچیده‌تر، تکنیک‌های تحقیقاتی به طور مرتب با تکنیک‌های جدید جایگزین می‌شوند. به عنوان مثال، 25 سال پیش بسیاری از محققان از سینماتوگرافی برای ثبت حرکت انسان استفاده کردند. 10 سال بعد، فیلمبرداری تقریباً منسوخ شد و با فیلمبرداری VHS جایگزین شد. و در حال حاضر، فیلمبرداری دیجیتال و مادون قرمز به فناوریهای رایج ضبط حرکت تبدیل شده‌اند. رایانه‌های سریع‌تر با حافظه اساساً نامحدود می‌توانند داده‌ها را با استفاده از تحلیل‌های پیچیده‌تر و روش‌های آماری پیچیده‌تر پردازش کنند. با توجه به این واقعیت‌ها، این نسخه روش‌های پژوهشی به‌روز را به فصل‌های موجود در نسخه اول اضافه کرده است و شامل چندین فصل جدید است که ابزارهای تحلیلی پیشرفته‌ای را برای بررسی حرکت انسان نشان می‌دهد.

این متن در چهار بخش تنظیم شده است. بخش‌های اول و دوم ساختار خود را از نسخه اول حفظ میکنند، در بخش اول به بررسی کینماتیک دوبعدی و سه بعدی در تحقیقات و بخش دوم به بررسی مسائل پارامترهای اندام بدن، نیروها و انرژی، کار و توان مربوط به تحلیل دینامیک معکوس دو و سه بعدی پرداخته شده است. در دو بخش ابتدایی، فصل‌های 2 و 7 به طور گسترده مورد بازبینی قرار گرفته‌اند تا شیوه‌های تحقیقاتی فعلی در بیومکانیک را منعکس کنند. فصل 7 اکنون نشان می‌دهد که چگونه تجزیه و تحلیل دینامیک معکوس توسط نرم افزار3D Visual انجام میشود، که نمونه‌ای از نرم افزاری است که تجزیه و تحلیل دینامیک معکوس را ارائه می‌دهد. با استفاده از 3D Visualبخش سوم متن به مطالعه فعالیت عضلات و مدلسازی ریاضی حرکت انسان می‌پردازد. در فصل 9، مدلسازی عضلات، به روز شده است و با اضافه شدن فصل11، مدلسازی اسکلتی عضلانی، تقویت شده است. فصل 9 تأکید خود را بر مدل هیل حفظ می‌کند و اکنون شامل اطلاعات بیشتری در مورد چگونگی به دست آوردن پارامترهایی است که به مدل هیل اجازه می‌دهد تا عضلات منفرد را به شیوه‌ای خاص نشان دهد. ما برخی از مواد مدل اسکلتی عضلانی را از فصل اصلی حذف کرده‌ایم و آن را در فصل جدید 11، که توسط برایان آر. آمبرگر و گراهام ای. کالدول تالیف شده است، گنجانده‌ایم. فصل 11 استفاده از مدل‌های اسکلتی عضلانی را در تجزیه و تحلیل حرکت انسان بررسی می‌کند، حوزه‌ای که مورد توجه فزاینده‌ای است که امکان مطالعه نیروهای عضلانی، فراتر از آنچه توسط دینامیک معکوس ممکن است را می‌دهد. فصل‌های دیگر در بخش سوم به حرکت‌شناسی الکترومیوگرافی (EMG) و شبیه‌سازی کامپیوتری حرکت می پردازد بدون اینکه افراد را در معرض آسیب قرار دهد.
بخش چهارم روش‌های تحلیلی بیشتری را بررسی می‌کند که می‌تواند برای داده‌های بیومکانیکی اعمال شود، با تکنیک‌های پردازش سیگنال شروع می‌شود و سپس به دو فصل جدید (ویرایش دوم) می‌رود. فصل 13، روش‌های سیستم‌های دینامیکی برای تحلیل هماهنگی حرکت، تالیف ریچارد E.A. ون امریک، راس اچ. میلر و جوزف همیل، نظریه‌ها و روش‌های تحلیلی مورد استفاده برای بررسی حرکت در سیستم‌های پیچیده با درجات آزادی را تشریح می‌کنند. این فصل بر نحوه ارزیابی و سنجش هماهنگی و ثبات در تغییر الگوهای حرکتی تمرکز دارد و نقش تغییرپذیری حرکت را در سلامت و بیماری بررسی می‌کند. در فصل 14، تجزیه و تحلیل داده‌های شکل موج بیومکانیکی، که توسط کوین جی. دلوزیو، اندرو جی. هریسون، نورما کافی و گراهام ای. کالدول تالیف شده است، ابزارهای آماری را برای شناسایی ویژگی‌های اساسی هر حرکت انسانی تشریح میکند. بیومکانیست‌ها گاهی با این کار طاقت فرسا روبرو هستند که تعیین کنند کدام متغیر یا متغیرها از هزاران احتمال (کینماتیک خطی و زاویه‌ای، کینتیک خطی و زاویه‌ای) به بهترین شکل یک حرکت خاص را مشخص می‌کنند. از تکنیک‌های این فصل میتوان برای انتخاب بهترین ترکیب از این عوامل استفاده کرد. از راه رفتن انسان به عنوان نمونه‌ای از حرکت استفاده می‌شود، اما این تکنیک‌ها را می‌توان برای هر حرکتی به کار برد. هر فصل شامل یک مرور کلی، خلاصه و فهرستی از مطالب پیشنهادی برای کسانی است که علاقه‌مند به یادگیری بیشتر هستند. در برخی فصل‌ها، نمونه‌هایی از مسائل بصورت کمک آموزشی ارائه شده است. بخش‌هایی با عنوان منابع علمی، روش‌های استفاده از تکنیک‌های تحقیقات بیومکانیکی را در مطالعات کلاسیک و پیشرفته در این زمینه برجسته می‌کنند.
امیدواریم با شروع تحقیقات خود در زمینه بیومکانیک، از این کتاب به عنوان یک مبانی و مرجع مفید استفاده کنید.

آنچه در کتاب روش تحقیق در بیومکانیک می خوانید :

مقدمه: تکنیک‌های آنالیز بیومکانیکی: راهنمای آموزشی
بخش اول. کینماتیک
فصل 1. کینماتیک دوبعدی
فصل 2. کینماتیک سه بعدی
بخش دوم. کینتیک
فصل 3. پارامترهای اندام‌های بدن
فصل 4. نیروها و اندازه‌گیری آن‌ها
فصل 5. دینامیک معکوس دوبعدی
فصل 6. انرژی، کار و توان
فصل 7. کینتیک سه بعدی
بخش سوم. عضلات، مدل‌ها و حرکت
فصل 8. حرکت‌شناسی الکترومیوگرافی
فصل 9. مدل‌سازی عضلانی
فصل 10. شبیه‌سازی کامپیوتری حرکات انسانی
فصل 11. مدل‌سازی عضلانی-اسکلتی
بخش چهارم. سایر روش‌های تحلیلی
فصل 12. پردازش سیگنال
فصل 13. تجزیه و تحلیل سیستم‌های پویای هماهنگی
فصل 14. آنالیز داده‌های بیومکانیکی شکل موج