Orientador: José Geraldo Trani Brandão / Banca: Samuel Euzédice de Lucena / Banca: Mauro Gonçalves / Resumo: O objetivo deste trabalho foi estudar um sistema desenvolvido com sensores piezelétricos e um software para estudos da marcha humana. Participaram 10 voluntários, (5 mulheres e 5 homens): idade média de 32,6 anos, estatura média de 170,1 cm e peso corporal médio de 67,6 kgf. Para essa avaliação, dois sensores foram acoplados em cada palmilha dos calçados, em locais previamente estabelecidos (retro-pé e ante-pé) funcionando isoladamente. Foi solicitado aos participantes que eles caminhassem no solo com uma velocidade confortável, escolhida por eles, enquanto os sensores faziam as capturas, e os dados eram armazenados e analisados pelo software, desenvolvido para este estudo. Não foi objetivo deste trabalho comparar as médias dos valores da medição entre os sexos. Os resultados experimentais obtidos são coerentes com os da literatura afim, concluindo, desse modo, que o sistema, apesar de necessitar de algumas melhorias, proporciona condições adequadas para aplicação clínica em estudos sobre parâmetros temporais sobre a marcha. / Abstract: This work aimed to study a system developed with a piezoelectric sensor and a software for human gait studies. 10 subjects volunteered to participate in the validation study, classified according to gender (5 female and 5 male): mean age of 32,6 years old, mean height of 170,1 cm and mean body weight of 67,6 kgf. For this evaluation, two sensors were attached in each insole, in places previously established (hindfoot and forefoot) working separately. Then, the subjects were asked to walk in a comfortable self selected speed while the sensors captured and the data were stored and analyzed by software developed for this study. This study didn't aim to compare the values of averages between genders. The experimental results are consistent with the ones found in concerning literature, so that the system promotes proper conditions to clinical applications in temporal parameters gait studies, although it needs some improvements. / Mestre

Resumo: Este estudo tem como objetivo elaborar e validar um protótipo de plataforma proprioceptiva que possibilite a mensuração e o monitoramento do comportamento cinemático dos estímulos perturbatórios gerados. Considerando que atualmente, a avaliação do equilíbrio postural em plataformas instável é realizada de forma qualitativa, sendo observado o quanto a plataforma oscilou, a estratégia proposta neste estudo permite quantificar o fenômeno oscilatório, permitindo futuras comparações entre exames, isto como uma forma de medida avaliativa dos participantes. Foi elaborada uma plataforma oscilatória que possibilitava a mensuração do seu deslocamento angular através de um potenciômetro. Para a validação do equipamento utilizou-se a técnica da videogrametria, sendo assim, durante a movimentação da plataforma coletou-se dados provenientes da plataforma e do potenciômetro. A plataforma instável construída e instrumentalizada neste trabalho foi capaz de mensurar e monitorar o comportamento cinemático dos estímulos perturbatórios gerados durante a sua movimentação, apresentando alto valor de correlação. Desta forma, pode-se substituir a técnica de videogrametria pela utilização do potenciômetro, tornando o exame mais prático. Este equipamento poderá ser útil para o estudo minucioso do equilíbrio e da estabilidade postural, no que tange a relação entre os estímulos perturbatórios gerados e a resposta motora do testado / Abstract: This study aims to develop and validate an oscillating platform which enables the measurement and monitoring of the kinematics of the stimuli generated disturbing. Whereas today, the assessment of postural balance in an unstable platform is performed in a qualitative way, observing how the platform oscillated, the strategy proposed in this study to quantify the oscillatory phenomenon, allowing for future comparisons between tests, this measure as a form of evaluative participants. A oscillating platform was developed that allowed the measurement of its angular displacement with a potentiometer. For the validation of equipment used the technique of videogrammetry, so during the platform movement data was collected. The unstable platform built and manipulated in this study was able to measure and monitor the kinematics of the stimuli generated disturbing when they are moving at a high correlation value. Thus, one can replace the technique of videogrammetry the use of potentiometer, making the test more practical. This equipment may be useful for the detailed study of balance and postural stability, regarding the relationship between stimuli and motor response disturbing generated the test / Orientador: Araildo Lima da Silva / Coorientador: Luiz Alberto Batista / Banca: Tamotsu Hirata / Banca: Luis Aureliano Imbiriba Silva / Mestre

Orientador: Araildo Lima da Silva / Banca: José Elias Tomazini / Banca: Arnaldo Luiz Leon Blum / Resumo: Fixadores externos constituem um importante recurso dentro do arsenal terapêutico dos ortopedistas na reparação das fraturas. Estão disponíveis em diversos modelos e sistemas, sempre fixados ao osso do paciente e com suas estruturas de sustentação permanecendo externamente à pele. Dentro de suas inúmeras aplicações nos dias atuais, destacam-se no tratamento inicial das fraturas expostas, uma vez que conferem estabilidade ao osso fraturado deixando um mínimo de material de síntese interno, o que minimiza as infecções. Dessa forma, sua disposição espacial necessita se planejada e confeccionada rapidamente, uma vez que suas peças são disponibilizadas separadas, ficando o resultado final em sua grande parte na dependência da experiência do cirurgião ortopedista. Este projeto visa gerar conhecimentos a respeito da análise computadorizada da biomecânica do sistema osso-fixador, direcionando o uso dos fixadores externos a uma aplicação menos empírica e com maior previsibilidade de seu comportamento em função das cargas a que será submetido. / Abstract: External fixation equipment is now an important part of the therapeutic arsenal of orthopedicians when setting and repairing fractures. They are available in various models and several systems, always fixed to the patient's skin. Among the innumerable ways that this equipment is used nowadays, the initial treatment of exposed fractures stands out since it provides stability to the fractured bone at the same time that it leaves a minimum of internal synthesis matter or material, thus minimizing infection. In this way, the equipment's spatial placement needs to be planned and it should be rapidly put together, since the different parts are available separately leaving the final result largely dependent on the orthopedic surgeon's experience. This project has as its goal the creation of knowledge in relation to the computarized analysis of the biomechanics of the bone setting system, moving the use of external fixation equipment towards a less empirical application and in the direction of a greater predictability of its behaviour in function of the loads to which it will be submitted. / Mestre

Resumo: Com aumento de longevidade, a preocupação está voltada à acessibilidade que possibilita autonomia e mobilidade humana. O movimento do corpo humano depende da dinâmica anatômica e fisiológica entre músculos e articulações para processar o movimento que é causado por forças centrípetas. A locomoção humana é produzida pela transferência do corpo no espaço, que depende da marcha, evento de alta complexidade para análise sobre reabilitação e biomecânica. Nessa conjuntura, o escopo deste estudo foi avaliar a atividade muscular e correlacionar as variáveis (Razão, Co-contração e Pressão Plantar no calcâneo) para análise do esforço biomecânico do tornozelo durante a marcha em aclive, declive e plano. Sob protocolo n.138/2010 de aprovação do projeto por Comitê de Ética em Pesquisa, a coleta de dados foi aplicada em amostra de 11 sujeitos do gênero feminino, com idade entre vinte e cinquenta anos, saudáveis e com marcha independente. Para o trajeto se utilizou uma rampa com inclinação de 20º, cujo início foi demarcado com o toque sobre a marca que continha o pushbutton para registro de sinais eletromiográficos e força plantar em sincronismo. As participantes utilizaram um par de sandálias sensorizadas desenvolvido com quatro células de carga para mensurar as pressões plantares por meio de extensão que ligava cada célula ao sistema de aquisição de dados Spider 8®. Os testes de Kruskall-Wallis e Mann-Whitney possibilitaram a avaliação de quatro músculos dos tornozelos (Tibial Anterior Direito e Esquerdo, e Gastrocnêmio Medial Direito e Esquerdo). Durante a Passada e a Fase de Apoio, estes músculos realizaram esforços significativamente superiores no aclive e inferiores no declive. Já, na Fase de Balanço, apenas o músculo Tibial Anterior direito apresentou diferença significativa... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: With increasing longevity, the concern is with the accessibility that allows autonomy and human mobility. The movement of the human body depends on the anatomical and physiological dynamics of muscles and joints to handle the movement that is caused by centripetal forces. The human locomotion is produced by the transfer of the body in space, which depends on the march, an event of high complexity for analysis of rehabilitation and biomechanics. At this juncture, the scope of this study was to evaluate the muscular activity and to correlate the variables (Reason, Co-contraction and Plant Pressure on the heel) to analyze the biomechanical stress of the ankle during walking uphill, downhill and flat. Under Protocol n.138/2010 of project approval for Commission of Ethic in research , the data collection was applied in a sample of 11 female subjects, aged between twenty and fifty years, healthy and independent walking. For the path we used a ramp inclined 20°, whose beginning was marked with the touch above the insole containing the pushbutton for recording electromyography signals and power plant in sync. Participants used a pair of sandals sensorized enveloped with four load cells to measure Plant Pressures through long connecting each cell to the data acquisition system Spider 8®. The Kruskall-Wallis and Mann- Whitney enable the evaluation of four muscles of the ankle (anterior tibialis Right and Left, Right and Left Medial Gastrocnemius). During the Footstep and Support Phase, these muscles have made efforts significantly higher in the uphill and minor in the downhill. Already, in the Swing Phase, only the right anterior tibial muscle showed Root Mean Square, the tibialis anterior Right muscle showed difference significant electromyography activity, was greater in uphill. The reason between... (Complete abstract click electronic access below) / Orientador: Luiz Fernando Costa Nascimento / Coorientador: José Elias Tomazini / Banca: Luiz Heleno Moreira Duque / Banca: Mauro Gonçalves / Banca: Adalgiso Coscrato Cardoso / Banca: Valdeci Donizete Gonçalves / Doutor

Orientador: Luiz Fernando Costa Nascimento / Banca: José Geraldo Trani Brandão / Banca: Luis Carlos Ribeiro Lara / Resumo: O objetivo deste trabalho foi estudar o movimento de levantar de uma cadeira com três alturas pré-estabelecidas tendo como parâmetro de altura do assento os ângulos de 75, 90 e 105 graus nas articulações dos joelhos. Participaram 23 voluntários, (10 mulheres e 13 homens): idade média de 24,91 anos, estatura média de 1,70 m e peso corporal médio de 64,55 kgf. Duas plataformas de força mediram as forças de reação na posição sentada e durante o movimento de levantar, uma no assento da cadeira e outra no solo. Estabeleceram-se várias correlações entre as variáveis (peso corporal, altura, idade, e índice de massa corporal), entre as forças medidas e entre os tempos dos eventos. Foi evidenciado em toda a amostra que na medida em que se diminuía a altura do assento, maior foi a força aplicada ao solo para realizar o movimento de levantar. Diferenças na distribuição de peso entre assento e solo na posição sentada estática foram encontradas entre o assento que colocava os joelhos em 75° com a altura que os colocava nos outros dois ângulos. Não houve diferenças estatísticas significativas das médias dos valores de força e tempos no levantar comparados entre os sexos. Também não houve diferenças significativas entre as variáveis e os dados adquiridos nas plataformas. / Abstract: The aim of this work was to study the raising movement of a chair with three preestablished heights having as parameter of height of the seat the angles of 75, 90 and 105 degrees in the knee joints. Twenty three volunteers had participated, (10 women and 13 men): mean age of 24,91 years old, mean height of 1,70 m and mean body weight of 64,55 kgf. Two force plates had measured the reaction forces in the seated position and during the raising movement, one in the chair's seat and the other in the floor. It was established several correlations between some variables (body weight, height, age, and body mass index), between measured forces and between the events times. It was evidenced in all the sample that as soon as the seat's height decreased, greater was the force imposed to the floor to make real the raising movement. Differences in the weight distribution between seat and floor in the static seated position has been found between the seat that placed the knees in 75° with the height that placed it in the others two angles. There were not significant differences in the statistics of the load average values and times in the raising compared between the genders. Also they had not had significant differences between the variables and the data acquired in force plates. / Mestre

Resumo: O presente estudo tem como objetivo avaliar parâmetros biomecânicos durante a saída de velocidade por meio da análise da força de reação do solo nas direções horizontal e vertical, o impulso resultante das forças de reação nas duas direções, o tempo de reação (agilidade) e a velocidade média em um determinado percurso em crianças praticantes e não praticantes de futebol de campo. A amostra foi constituída de 22 indivíduos com idades compreendidas entre 13 e 14 anos distribuídos em 2 grupos: G1, que foi considerado o grupo não praticante e G2, o grupo praticante de futebol de campo há mais de um ano. As medidas antropométricas utilizadas foram: a altura, o peso e o índice de massa corpórea (IMC). Os procedimentos estatísticos incluíram a média aritmética, o desvio padrão e o teste "t" de student com as duas amostras em par para média. Foi aceito um nível de significância de 5%. O programa estatístico utilizado foi o Biostat 4.0. Os resultados estatísticos demonstraram que o G2 obteve significativa relevância para a velocidade média no percurso em relação ao G1. Em contrapartida, para os demais parâmetros analisados, não apresentaram significância estatística. Conclusões: a) as plataformas desenvolvidas foram eficazes para a coleta de dados do estudo em questão; b) a velocidade média foi um parâmetro que apresentou significância estatística, como demonstrados nos estudos anteriores; c) os parâmetros de tempo de reação, força de reação horizontal e vertical e impulso resultante não apresentaram significância estatística, provavelmente pelo número pequeno da amostra e pela falta de um questionário específico para verificar se a criança é ativa ou não. Novas pesquisas deverão ser propostas para um posterior aperfeiçoamento dos resultados apresentados por esta pesquisa. / Abstract: This study aims to evaluate the biomechanical parameters during exit of speed by examining the strength of reaction soil in horizontal and vertical directions, the resulting movement of the forces of reaction in both directions, the time of reaction and average speed (agility), a route specializing in children practitioners and non-practitioners of soccer. The sample was composed of 22 individuals aged between 13 and 14 years divided into 2 groups: G1, who was considered the group not practitioners and G2, group of practitioners football field for over a year. The anthropometric measurements were used: the height, weight and body mass index (BMI). The statistical procedures included the arithmetic mean, standard deviation and the test "t" of student with the two samples in addition to average. It accepted a level of significance of 5%. The statistical program used was the Biostat 4.0. The statistical results showed that G2 received significant relevance for the average speed on the route on G1. In contrast, for all parameters analyzed, not statiscally significant. Conclusions: a) the developed platforms were effective for the collection of data from the study in question, b) the average speed was a parameter that presented statistical significance, as demonstrated in previous studies c) the parameters of the time of reaction , strength of reaction horizontal and vertical and impetus resulting, did not show statistical significance, probably by the small number of sample and the lack of a specific questionnaire to determine if the child is active or not. New research should be proposals for a further improvement of the results presented in this survey. / Orientador: Araildo Lima da Silva / Coorientador: José Geraldo Trani Brandão / Banca: Tamotsu Hirata / Banca: Luiz Alberto Batista / Mestre

Orientador: Tamotsu Hirata / Banca: João Alberto de Oliveira / Banca: Rodrigo Silva e Santos / Resumo: O judô é um esporte muito praticado no mundo. Para o seu desenvolvimento necessita - se de uma quantidade maior de pesquisas na área de biomecânica. Devido ao esporte ser acíclico há muita dificuldade de conseguir equipamentos que façam análise da maneira mais próxima de uma situação real de luta. Este trabalho faz um estudo de uma metodologia de treinamento, utilizando plataforma de força, eletromiógrafo e técnicas de cinemetria, envolvendo a técnica de judô Morote Seoi Nage. O treinamento de entrada e projeção de golpes foi dividido em três situações diferentes. A primeira com o uke (atleta que recebe o golpe) estático, a segunda com o uke saltando e sendo projetado no momento ascendente da impulsão e a terceira com o uke saltando e sendo projetado no momento descendente da impulsão. Foram analisadas as atividades elétricas dos músculos Reto Femoral e Gastrocnêmio Médio do tori (atleta que executa o golpe) e a força de reação do solo do tori. Foram verificadas as diferenças do treinamento nas três situações. Na fase ascendente a força foi 36% menor comparada à fase descendente. Os resultados indicam que o método de treinamento proposto (fase ascendente) exigiu menor esforço para aplicação do golpe, utilizando um dos princípios definidos por Jigoro Kano, da máxima eficiência com menor esforço / Abstract: Judo is a worldwide practiced sport. A larger amount of research in the biomechanics field is needed for its development. Given the fact that this is a non-cyclic sport, there is a lot of trouble in finding equipments that are able to perform evaluations closer enough to a real combat situation. This work studies a training method, using a force platform, electromyography, and image processing, involving the Morote Seoi Nage judo technique. The training of entry and projection of strikes was divided in three different situations. The first with a static uke (the athlete that is being stroken), the second with a jumping uke being projected at the upwards impulsion instant and the third with a jumping uke being projected at the downwards impulsion instant. The electrical activities of the tori's rectus femoris and the gastrocnemius muscles (tori is the athlete that performs the strike) were analyzed as well as its ground reaction force. The training differences between the three situations were analyzed. The results show that the proposed training method (upward phase) required less effort when the strike is performed, requiring 36% less effort compared to the downwards phase, using one of the rudiments defined by Jigoro Kano, of the maximal efficiency with the minimum effort / Mestre

Orientador: Tamotsu Hirata / Banca: Mauro Pedro Peres / Banca: José Elias Tomazini / Banca: Luiz Alberto Batista / Banca: Luiz Heleno Moreira Duque / Resumo: A cada dia as técnicas de reconstrução 3D vêm contribuindo para o levantamento de informações a respeito do movimento esportivo. Este trabalho teve como objetivo desenvolver um sistema de reconstrução 3D, de baixo custo, com câmeras em movimento, para a medição de um movimento submerso. Foi reconstruido o comprimento do membro inferior do nadador ao realizar um movimento de deslize submerso em quatro trechos nadados extrapolando o volume calibrado. O sistema foi composto de duas câmeras submersas com frequencia de captura de 30 Hz, sem ajustes internos, fixadas num dispositivo móvel contruído especificamente para o estudo.Como referência utilizou-se um objeto de calibração com 40 pontos previamente determinados de dimensões 3m x 1,5m x 1m. Foram verificada a precisão e a acurácia do sistema. Os valores de RMS das distancias reconstruídas ficaram entre 1,35cm e2,52cm (RMS% = 1,63%a 3,07%) e os valores de acurácia entre 1,67cm e 2,72cm. Foi aplicado o teste t e verificou-se não haver diferença significativa (p<0,05) entre os valores medidos nos quatro trechos das seis tentativas realizadas pelo nadador. O sistema apresentou medidas consistentes para esse tipo de medição. Pode-se concluir portanto que o sistema mostrou-se confiável e aplicável para futuras medições de movimentos submersos na natação / Abstract: Each day the techniques of 3D-Reconstruction has contributed to the collection of information about the sports movement. This work aimed to develop a 3DRreconstruction system, low cost, with moving cameras, for measuring a moving underwater. It was reconstructed the length of the swimmer's leg when performing a movement of underwater sliding in four patch extrapolating the calibrated volume. The system was composed of two underwater cameras with capture rates of 30 Hz without internal adjustments, set on a mobile device built specifically for the study. As a reference we used a calibration object with 40 points previously determined dimensions of 3m x 1m x 1.5m. We checked the precision and accuracy of the system. The RMS values of the reconstructed distances were between 1.35 cm and 2.52 cm (RMS% = 1.63% to 3.07%) and accuracy values between 1.67 cm and 2.72 cm. We used test t and there was no significant difference (p 0.05) between the measured values of the four patches of six attempts made by the swimmer. The system showed consistent measures for this type of measurement. It can be concluded therefore that the system was reliable and applicable for future measurements of movements in swimming underwater / Doutor

Orientador: Sergio Augusto Cunha / Banca: José Ângelo Barela / Banca: Ricardo Machado Leite de Barros / Resumo: Este estudo tem como objetivo definir as orientações dos segmentos envolvidos na ação de chutar, comparar dois tipos de chute - potência e precisão através das variáveis angulares do segmento pelve e das articulações do quadril, do joelho e do tornozelo. A orientação dos segmentos pelve, coxa, perna e pé foi feita através da utilização da convenção dos ângulos de Euler (CHAO, 1980; ZATSIORSKY, 1998), através de rotinas desenvolvidas no software Matlab®. Para obtenção das imagens foram utilizadas 4 câmeras digitais JVC GR-9800u, fixas em tripés, o tratamento das imagens foi realizado no software Dvideow (BARROS et al, 1999; Figueroa et al, 2003). Nos resultados encontrados verificou-se que o segmento pelve apresenta diferença entre os dois tipos de chute no movimento de rotação à direita /esquerda e também no movimento de inclinação lateral direita/esquerda. Durante a realização do chute de precisão a pelve apresenta-se em rotação para a direita de maneira mais acentuada quando comparada ao chute de potência. Diferenças também foram encontradas no movimento de inclinação lateral, a pelve apresenta-se mais inclinada à direita na execução do chute de precisão em relação ao chute de potência. A articulação do quadril apresenta diferenças no movimento de abdução/adução, pois durante o chute de precisão foi verificado o movimento de abdução mais acentuado, e no chute de potência o movimento identificado foi o de adução. O joelho apresenta uma flexão mais acentuada no chute de potência. E a articulação do tornozelo apresenta diferença nos movimentos de dorsiflexão/flexão plantar, durante o chute de precisão o segmento pé está em dorsiflexão devido a vi intenção de acertar a bola com a região medial do pé. Conclui-se que os dois chutes diferem-se nos movimento de rotação à direita/esquerda e inclinação lateral... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: The goal of the proposed study is to define the positions and orientations of the segments involved in the action of kicking by females, and to compare the two specific types of kicks: potency and precision using the angular variables . These orientations will be defined by the convention of Euler’s angles (CHAO, 1980; ZATSIORSKY, 1998) and through routines developed using the software Matlab®. For obtaining images, four digital cameras (JVC GR-9800u) will be used, fixed on tripods. The processing of the images will be performed using the software Dvideow (BARROS et al, 1999; Figueroa et al, 2003). The results show that the pelvis presents differences in the left/right tilt and in the left/right rotation. The hip shows differences in the abduction/adduction movements, the knee has a flexion movement in the potent kick bigger than in the precision kick, and at the ankle join hasn't been found differences in the pronation/evertion movement. / Mestre

Orientador: José Geraldo Trani Brandão / Banca: Celso Pinto Morais Pereira / Banca: Marcio Augusto Martin / Resumo: O objetivo deste trabalho foi estudar a distribuição das cargas no sistema cadeira plataforma de força (C-PF) e verificar se há correlação entre as forças medidas no assento e encosto, na postura sentada adequada. Participaram 38 voluntários, classificados pelo biótipo (32 mulheres e 6 homens): idade média de 43,92 anos, estatura média de 1,60 m e peso corporal médio de 65,10 kgf. Uma cadeira, com células de carga nas partes anterior e posterior do assento e no encosto, e uma plataforma de força mediram a distribuição do peso corporal. Estabeleceram-se várias correlações entre as variáveis (peso corporal, altura, idade, e índice de massa corporal) e as cargas medidas e entre as próprias forças adquiridas. Uma das correlações determinou uma relação entre a força total no assento e a força medida no encosto. A distribuição do peso corporal observada foi: 20,04% na plataforma de força; 45,33% e 30,43%, nas partes anterior e posterior do assento, respectivamente; e 4,20% no encosto. Não houve diferenças estatísticas significativas na comparação das médias dos valores da distribuição do peso corporal tanto entre os sexos como entre os biótipos. Porém, como há diferenças na forma corporal de acordo com os sexos e com os biótipos, houve certa diferença nos valores das forças medidas, no sistema C-PF. / Abstract: The aim of this study was to study the load distribution in chair-force plate system (CFP) and to verify if there is correlation between measured seat and backrest forces in the adequate sitting posture. 38 volunteers participated of the study, classifieds according to physical types (32 female and 6 male): mean age of 43,92 years old, mean height of 1,60 m and mean body weight of 65,10 kgf. An instrumented office chair with load cells in the anterior and posterior portions of the seat and backrest and a force plate were used to measure the forces and body weight distribution in C-FP system. This study was established many correlations among some variables (body weight, height, age and body mass index) and the measured loads and among the acquired forces. One of these correlations determined a relation among total force measured on seat and acquired force on lumbar backrest. The body weight distribution observed in the C-FP system was: 20,04% in the force plate, 45,33% and 30,43% in the anterior and posterior portions of the seat respectively, and 4,20% in the backrest. There were no statistics significant differences in comparison of values weight distribution averages as between gender as between physical patterns. But, there are some differences in the body shape according to gender and physical patterns, it there was some difference in the values of acquired forces in the C-FP system. / Mestre