La plateforme de force en biomécanique

Thèmes abordés

Plateforme de force, biomécanique, dynamométrie isocinétique, paramètres mécaniques, espace, pesanteur

Résumé du document

La plateforme de force permet d'étudier les forces de réaction au sol selon les trois dimensions de l'espace (vertical, antéropostérieur, frontal).
Elle rend compte de l'action de la pesanteur et des forces mises en jeu dans les mouvements du sujet.
C'est le système le plus utilisé.
Utilise un repère orthonormé. (Un repère (O,i,j,k) est dit orthonormé lorsque les vecteurs i, j et k sont unitaires et deux a deux orthogonaux (produit scalaire des deux vecteurs est nul).

Extraits

[...] Lors d'un exercice en statique, on a un équilibre entre les deux. Moment résultant = moment agoniste – moment antagoniste. Les paramètres mécaniques : La relation moment-angle : Permet de caractériser les propriétés mécaniques du muscle en isométrie. Est obtenue en mesurant le moment isométrique a différentes positions angulaires de l'articulation considérée. Le moment isométrique développé dépend de la position angulaire de l'articulation considérée. L'allure de la relation est dépendante de l'articulation testée ou considérée (linéaire pour la cheville et parabolique pour le coude). [...]

[...] Il existe un angle ou le moment de force est maximum. Concentrique vs. Excentrique : Quelle que soit l'articulation testée en concentrique, on observe que le profil des performances est le même. En excentrique avec une augmentation de la vitesse, les performances peuvent etre soit plus grandes, soit égales ou moins importantes ; on ne peut pas dégager de relation type. Pour une même vitesse, si on compare une performance en concentrique et en excentrique, on est plus fort en excentrique. [...]

[...] L'axe du moteur correspond a l'axe articulaire. Le bras de levier est fixé perpendiculairement a l'axe du moteur, et il reste parallèle au segment mobile selon un certain degré de liberté. L'appareil ne permet de mesurer que l'activité d'une articulation a la fois. Le dynamomètre permet de réaliser des actions musculaire concentriques a 360° par seconde), excentrique a 150° par seconde) et isométrique (non limité).) Un exercice a vitesse angulaire constante signifie que la somme de tous les mouvements (force *bras de levier) doit rester nulle au cours du mouvement. [...]

[...] Plate forme de force Amplificateur Convertisseur A/D Ordinateur (stockage, traitement). Logiciels de traitement Paramètres mesurés et/ou dérivés : Le temps Les forces sur les 3 plans du mouvement Les moments de force sur les 3 plans du mouvement Le point d'application instantané de la force de réaction (centre de pression) Accélération, vitesse, déplacement Dynamométrie isocinétique : Le terme « isocinétique » (Perrine, 1968) désigne une action musculaire dynamique au cours de laquelle la vitesse angulaire du mouvement est contrôlée et maintenue constante. [...]

[...] Composition : Plateau rigide monté sur des capteurs de force. Ex : plateforme de type KISTLER model 9286 A. Chaque capteur possède 3 sorties correspondant aux 3 plans de l'espace. Les forces appliquées sur le plateau sont transmises aux capteurs qui a leur tour produisent des signaux électriques (faibles) proportionnels aux forces. Huit signaux a la sortie : FX12 Fy14 FZ1 FZ3 FX34 FY23 FZ2 FZ4 Les signaux sont amplifiés puis numérisés grace a un convertisseur analogique/numérique (carte d'acquisition A/D). [...]