A interação entre humanos em movimento e estruturas, geralmente, ocorre em estruturas esbeltas, na qual o nível de vibração é potencialmente elevado. Além disso, há a adição de massa para o sistema estrutural, devido à presença de pessoas e um aumento de amortecimento devido à capacidade do corpo humano em absorver energia vibratória. Neste trabalho, uma campanha de testes foi realizada para obtenção de parâmetros de um modelo biodinâmico de um único grau de liberdade (SDOF) que representa a ação de um pedestre caminhando na direção vertical. Os parâmetros deste modelo são a massa modal (m), amortecimento (c) e rigidez (k). As medições experimentais são realizadas em uma plataforma de forças, os dados de entrada do modelo são as amplitudes de aceleração espectral dos três primeiros harmônicos ao nível da cintura dos indivíduos testados e as amplitudes correspondentes dos três primeiros harmônicos da força de reação do solo vertical. Isto conduz a um sistema de equações não lineares que são resolvidos usando um algoritmo de otimização baseado em gradientes. Vários indivíduos participaram dos testes para garantir variabilidade interindividual, e expressões de regressão e uma rede neural artificial (RNA) são utilizadas para relacionar os parâmetros biodinâmicos com a taxa de passos e a massa corporal dos pedestres. Os resultados mostram alguma dispersão no amortecimento e rigidez que não são precisamente correlacionadas com a massa e taxa de passo dos pedestres. O uso da RNA resulta em melhorias significativas nas expressões dos parâmetros com uma menor incerteza. Além disso, dois modelos são usados para representar a força dos pedestres: (a) modelo de força simples (MFS) onde a força de passos sucessivos é representada pela série de Fourier, com velocidade constante do pedestre, atuando em uma linha reta no sentido da caminhada; (b) modelo de força completamente sincronizado (MFCS) onde as componentes da força são representadas considerando parâmetros cinéticos e cinemáticos da marcha e são sincronizados no tempo e no espaço. Os resultados mostram que pode haver diferenças importantes no comportamento estrutural quando é usado um MFCS, especialmente em passarelas com elevada flexibilidade. Finalmente, as acelerações verticais medidas em uma passarela protótipo mostram a adequação do modelo numérico para a representação dos efeitos de pedestres caminhando em uma estrutura. Os resultados são consistentes para várias densidades de pedestres. / The interaction between moving humans and structures usually occurs in slender structures where the level of vibration is potentially high. Furthermore, there is the addition of mass to the structural system due to the presence of people and an increase in damping due to the human body´s ability to absorb vibrational energy. In this work, a test campaign is presented to obtain parameters for a single degree of freedom (SDOF) biodynamic model that represents the action of a walking pedestrian in the vertical direction. The parameters of this model are the modal mass (m), damping (c) and stiffness (k). The experimental measurements are performed on a force platform, and the inputs are the spectral acceleration amplitudes of the first three harmonics at the waist level of the tested subjects and the corresponding amplitudes of the first three harmonics of the vertical ground reaction force. This leads to a system of nonlinear equations that are solved using a gradient-based optimization algorithm. A set of individuals took part in the tests to ensure inter-subject variability, and, regression expressions and an artificial neural network (ANN) were used to relate the biodynamic parameters to the pacing rate and the body mass of the pedestrians. The results showed some scatter in damping and stiffness that could not be precisely correlated with the mass and pacing rates of the subjects. The use of the ANN resulted in significant improvements in the parameter expressions with a low uncertainty. Moreover, two models were used to represent the pedestrian loading: (a) simple force model (SFM) where the force from successive footfalls is represented by the Fourier series, with a constant pedestrian speed, acting on a straight line in the direction of walking; (b) fully synchronized force model (FSFM) where the load components are represented considering kinetic and kinematic parameters and are synchronized in time and space. The results show that there may be important differences in structural behavior when a FSFM is used, especially in footbridges with high flexibility. Finally, the measured vertical accelerations on a prototype footbridge show the adequacy of the numerical model for the representation of the effects of walking pedestrians on the structure. The results are consistent for several crowd densities.

A interação entre humanos em movimento e estruturas, geralmente, ocorre em estruturas esbeltas, na qual o nível de vibração é potencialmente elevado. Além disso, há a adição de massa para o sistema estrutural, devido à presença de pessoas e um aumento de amortecimento devido à capacidade do corpo humano em absorver energia vibratória. Neste trabalho, uma campanha de testes foi realizada para obtenção de parâmetros de um modelo biodinâmico de um único grau de liberdade (SDOF) que representa a ação de um pedestre caminhando na direção vertical. Os parâmetros deste modelo são a massa modal (m), amortecimento (c) e rigidez (k). As medições experimentais são realizadas em uma plataforma de forças, os dados de entrada do modelo são as amplitudes de aceleração espectral dos três primeiros harmônicos ao nível da cintura dos indivíduos testados e as amplitudes correspondentes dos três primeiros harmônicos da força de reação do solo vertical. Isto conduz a um sistema de equações não lineares que são resolvidos usando um algoritmo de otimização baseado em gradientes. Vários indivíduos participaram dos testes para garantir variabilidade interindividual, e expressões de regressão e uma rede neural artificial (RNA) são utilizadas para relacionar os parâmetros biodinâmicos com a taxa de passos e a massa corporal dos pedestres. Os resultados mostram alguma dispersão no amortecimento e rigidez que não são precisamente correlacionadas com a massa e taxa de passo dos pedestres. O uso da RNA resulta em melhorias significativas nas expressões dos parâmetros com uma menor incerteza. Além disso, dois modelos são usados para representar a força dos pedestres: (a) modelo de força simples (MFS) onde a força de passos sucessivos é representada pela série de Fourier, com velocidade constante do pedestre, atuando em uma linha reta no sentido da caminhada; (b) modelo de força completamente sincronizado (MFCS) onde as componentes da força são representadas considerando parâmetros cinéticos e cinemáticos da marcha e são sincronizados no tempo e no espaço. Os resultados mostram que pode haver diferenças importantes no comportamento estrutural quando é usado um MFCS, especialmente em passarelas com elevada flexibilidade. Finalmente, as acelerações verticais medidas em uma passarela protótipo mostram a adequação do modelo numérico para a representação dos efeitos de pedestres caminhando em uma estrutura. Os resultados são consistentes para várias densidades de pedestres. / The interaction between moving humans and structures usually occurs in slender structures where the level of vibration is potentially high. Furthermore, there is the addition of mass to the structural system due to the presence of people and an increase in damping due to the human body´s ability to absorb vibrational energy. In this work, a test campaign is presented to obtain parameters for a single degree of freedom (SDOF) biodynamic model that represents the action of a walking pedestrian in the vertical direction. The parameters of this model are the modal mass (m), damping (c) and stiffness (k). The experimental measurements are performed on a force platform, and the inputs are the spectral acceleration amplitudes of the first three harmonics at the waist level of the tested subjects and the corresponding amplitudes of the first three harmonics of the vertical ground reaction force. This leads to a system of nonlinear equations that are solved using a gradient-based optimization algorithm. A set of individuals took part in the tests to ensure inter-subject variability, and, regression expressions and an artificial neural network (ANN) were used to relate the biodynamic parameters to the pacing rate and the body mass of the pedestrians. The results showed some scatter in damping and stiffness that could not be precisely correlated with the mass and pacing rates of the subjects. The use of the ANN resulted in significant improvements in the parameter expressions with a low uncertainty. Moreover, two models were used to represent the pedestrian loading: (a) simple force model (SFM) where the force from successive footfalls is represented by the Fourier series, with a constant pedestrian speed, acting on a straight line in the direction of walking; (b) fully synchronized force model (FSFM) where the load components are represented considering kinetic and kinematic parameters and are synchronized in time and space. The results show that there may be important differences in structural behavior when a FSFM is used, especially in footbridges with high flexibility. Finally, the measured vertical accelerations on a prototype footbridge show the adequacy of the numerical model for the representation of the effects of walking pedestrians on the structure. The results are consistent for several crowd densities.

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / The hip joint is the more frequently joint injured in dogs for external traumatism or degenerative diseases. Many studies have been accomplished in the evaluation of new surgical techniques, however little has been describing about evaluations in long period Recent works have been using the force platform at gait as objective method in association to the other parameters consecrated in the evaluation of new orthopedics techniques. However, there are no studies using the platform in pattern ortostático as in the human medicine, for support evaluation and weight transfer. The propose of this work was to standardize the use of the force platform in ortostatic pattern in dogs, to test it at surgical orthopedics patients and to evaluate the patients' recovery with hip diseases of surgical resolution through the parameters clinic, and force platform for static collection. For this clinical evaluation (lameness degrees, thigh circumference, radiografic exam) was accomplished and biomechanical evaluation through of the force plate for static collection of 21 operated dogs of the hip joint with diagnosis of traumatic hip luxation , fracture of head and femoral lap or aseptic necrosis of the femoral head and 6 healthy dogs without report of orthopedics problems. The platform in pattern ortostático an efficient and more sensitive objective parameter was shown than the others in some situations, being his/her appropriate use in the evaluation of orthopedic patient. This association to others parameters turned the evaluation of the appraised patients' recovery more completes and trustworthy. The recovery of the animals was very good, demonstrating that most is (approximately 70%) with function of the affected member practically reestablished, with some individual variations, been their recovery classified between excellent and very good. The animals that presented recovery classification of reasonable to bad, didn't possess enough time for recovery, they presented complications or they had the late recovery due to the obesity. This way, it is concluded to be very good the prognostic in long period of these affections with surgical treatment through transacetabular pinning insertion and arthroplasty excision of the femoral head; and that the evaluation of animals recovery for clinic and biomechanical (in study pattern ortostático) is practice and efficient. / A articulação coxo-femoral em cães é a articulação mais freqüentemente lesionada, seja por traumatismo externo ou doenças degenerativas. Muitos estudos têm sido realizados na avaliação de novas técnicas cirúrgicas, porém, pouco há descrito sobre avaliações em longo prazo. Trabalhos recentes têm utilizado a plataforma de força em marcha como método objetivo em associação aos demais parâmetros consagrados na avaliação de novas técnicas ortopédicas. Porém, não há estudos utilizando a plataforma em padrão ortostático, como na medicina humana, para avaliação de apoio e transferência de peso. O objetivo deste trabalho foi padronizar o uso da plataforma de força em padrão ortostático em cães, testá-la em pacientes cirúrgicos ortopédicos, e avaliar a recuperação dos pacientes com afecções coxofemorais de resolução cirúrgica, através dos parâmetros clínico e biomecânico por coleta estática. Para isto foi realizada avaliação clínica (graus de claudicação, perimetria da coxa, exame radiográfico) e biomecânica na plataforma de força por coleta estática de 21 cães operados da articulação coxo-femoral com diagnóstico de luxação coxo-femoral traumática, fratura de cabeça e colo femorais ou necrose asséptica da cabeça femoral e 6 cães saudáveis sem histórico de problemas ortopédicos. A plataforma em padrão ortostático mostrou-se um parâmetro objetivo eficiente e mais sensível que os demais em algumas situações, sendo seu uso adequado na avaliação de pacientes ortopédicos. Sua associação aos demais parâmetros tornou a avaliação da recuperação dos pacientes avaliados mais completa e fidedigna. A recuperação dos animais foi muito boa, visto que a maioria (aproximadamente 70%) demonstrou estar com a função do membro afetado praticamente restabelecida, com algumas variações individuais, sendo sua recuperação classificada entre excelente e muito boa. Os animais que apresentaram classificação de recuperação de razoável a ruim, não possuíam tempo suficiente para recuperação, apresentaram complicações ou tiveram sua recuperação atrasada devido à obesidade. Desta forma, conclui-se ser muito bom o prognóstico em longo prazo destas afecções tratadas cirurgicamente através da inserção de pino transacetabular e excisão artroplástica da cabeça do fêmur; e que a avaliação da recuperação dos animais por estudo clínico e biomecânico (em padrão ortostático) é prática e eficiente.

One of the most important tasks of the human postural control system is the balance of the body on a small base of support supplied by the feet. The assessment of postural control represents a challenge task, however presents implications of a big value to professionals from different areas like the Otoneurology, Phonoaudiology, Physiotherapy and others. However, its assessment can be carried out through various equipments, among them the Foam-laser Posturografy Dynamic (FLP), that is a method capable of measuring the body variations, in 6 conditions named Organization Sensorial Test (TOS) and still identifying the contribution of each one of the sensorial systems involved on the balance, it has been widely used. The present study has as objective to evaluate the correlation of the results of the postural control assessment in normal young adults, obtained by means of the FLP and the platform of power. For the accomplishment of the study 30 individuals young adults (21,17 ± 1,45 years old) 19 men and 11 women, academics of UFSM s physical education course were invited, which were submitted to the TOS evaluation by mean of the FLP and platform of power simultaneously. The results revealed that there was correlation rate statistically significant among the 6 conditions of the FLP, with area of displacement of the pressure center (CP) registered by the power platform. From of the analyses of the results it can be concludes that Foam-laser Posturografy Dynamic shows strong correlation with the power platform when evaluating postural control. / Uma das tarefas mais importantes do sistema do controle postural humano, é o equilíbrio do corpo sob a pequena base de apoio fornecida pelos pés. A avaliação do controle postural representa uma tarefa desafiadora, porém apresenta implicações de grande valia para profissionais de diversas áreas como a Otoneurologia, Fonoaudiologia, Fisioterapia e outros. No entanto, sua avaliação pode ser realizada através de diversos equipamentos, entre eles a Posturografia Dinâmica Foam-laser (FLP), que é um método de capaz de medir as oscilações corporais, em 6 condições denominadas Teste de Organização Sensorial (TOS) e ainda identificar a contribuição de cada um dos sistemas sensoriais envolvidos no equilíbrio, tem sido muito utilizada. O presente estudo teve como objetivo avaliar a correlação dos resultados, da avaliação do controle postural em adultos jovens normais, obtidos por meio da FLP e plataforma de força. Para a realização do estudo foram convidados 30 indivíduos adultos jovens (21,17 ± 1,45 anos) 19 homens e 11 mulheres, acadêmicos do Curso de Educação Física da Universidade Federal de Santa Maira/RS, que foram submetidos à avaliação do TOS por meio de FLP e plataforma de força simultaneamente. Os resultados revelaram que houve índice de correlação estatisticamente significante entre as 6 condições da FLP, com a área de deslocamento do centro de pressão (CP) registrada pela plataforma de força. A partir da análise dos resultados, pode-se concluir que a Posturografia Dinâmica Foamlaser apresenta forte correlação com a plataforma de força na avaliação do controle postural.

A displasia coxofemoral é uma desordem do desenvolvimento da articulação coxofemoral canina, é uma das afecções ortopédicas mais usuais e acomete mais freqüentemente raças de grande porte. A análise objetiva da locomoção do cão através do sistema de baropodometria (Tekscan®) propicia informações sobre as forças de reação do solo que podem ser usadas para estudar membros com função normal e anormal. O objetivo deste presente estudo foi avaliar objetivamente a locomoção de cães displásicos e compará-la com a locomoção de cães normais. Para tanto foram formados 2 grupos, o grupo I composto por 10 cães hígidos das raças Rottweiler e Golden Retriever, após avaliação clínica e radiográfica, e o grupo II, formado por 20 animais adultos com evidência clínica e radiográfica de displasia coxofemoral, encaminhados ao Serviço de Cirurgia de Pequenos Animais do HOVET FMVZ/USP. Os animais foram conduzidos sobre a plataforma de baropodometria, ao passo, do lado esquerdo do condutor a uma velocidade constante, semelhante entre os 2 grupos. Foram registradas 20 passagens para a formação do banco de dados das forças máximas verticais, impulsos verticais, e tempo de apoio dos membros torácicos e pélvicos dos cães com DCF e o mesmo para cães hígidos. Cinco passagens válidas foram utilizadas para análise estatística. Entre os cães as forças foram normalizadas de acordo como o peso corpóreo e expressas em porcentagem (%) de peso corpóreo (%PC). A média de tempo de apoio para membros torácicos e pélvicos do grupo I foi de 0,442 segundos ±0,09, e de 0,437 segundos ± 0,088, respectivamente. Nos animais do grupo II os valores foram 0,482 segundos ±0,002 para membros torácicos e 0,451 segundos ±0,006 para membros pélvicos. No grupo I a força pico vertical (FPV) e Impulso Vertical (IV) para membros torácicos foram de 44,03%PC ± 4,7 e 12,52 %PC/s ± 4,04, respectivamente e de 27,87%PC ± 4,5 e 7,88 %PC/s ± 2,9 para membros pélvicos. No grupo II os valores da FPV e IV para membros torácicos foram de 44,04%PC ± 6,7 e 13,08%PC/s ± 4,5, respectivamente. Para membros pélvicos o valor da média da FPV foi de 21,75%PC ± 5,7 e o valor da média do IV foi de 6,3%PC/s ± 2,7. Quando foi realizada a comparação estatísitca entre os valores de tempo de apoio para membros torácicos e pélvicos, FPV e IV de membros torácicos e pélvicos entre o grupo I e o grupo II houve diferença significante (P=0.062) apenas nos valores da FPV de membros pélvicos, sendo menor em cães displásicos. Isso indica uma menor força de apoio nos membros pélvicos dos animais portadores de DCF, durante a locomoção. Com esses resultados formou-se um banco de dados de valores de cães displásicos conduzidos ao passo que poderá servir em futuras avaliações de vários modelos de tratamento para displasia coxofemoral. / Hip dysplasia is a developmental disorder of the coxofemoral joint. The disease is one of most common orthopedics diseases and it is more common in large breed dogs. The objective gait analysis of the dog with pressure walkway measurement systems provided information about ground reaction forces that is used to study limbs with normal and abnormal function. The purpose of this study was to evaluate objective gait analysis of the dog with hip dysplasia and to compare with healthy dogs locomotion. Prior to study the dogs were put in 2 groups. Group I - composed for 10 healthy dogs after clinical and radiographic evaluation. Group II -formed for 20 dogs with hip dysplasia determined on the basis of results of complete physical and radiographic evaluation of the hip joints. The dogs were examined at the Small Animal Surgery Service - HOVET - FMVZ/USP. The animals were handled across force platform, at the walk, on the left side of the handler, at a constant speed. Twenty trials were recorded to database formation of peak vertical forces (PVF), vertical impulses (VI) and stance phase of forelimbs and hind limbs of the dogs with hip dysplasia and the same to healthy dogs. Five valid trials were obtained for statistical analysis. Among dogs, ground reaction forces were normalized and expressed as percentage of body weight (%BW). The average of stance phase for forelimbs and hind limbs of group I was 0,442 s ± 0,09, e 0,437s ± 0,088, respectively. In group II the values were 0,482 s ± 0,002 for forelimbs and 0,450 s ± 0,006 for hind limbs. In group I, the peak vertical force (PVF) and vertical impulse (VI) for forelimbs were 44,03%BW ± 4,7 and 12,52 %BW/s ± 4,04, respectively, and 27,87%BW ± 4,5 and 7,88 %BW/s ± 2,9 for hind limbs. In group II, the values of PVF and VI for forelimbs were 44,04%BW ± 6,7 e 13,08%BW/s ± 4,5,respectively. For hind limbs the average value of PVF 21,75%BW ± 5,7 and the average of VI was 6,3%BW/s ± 2,7. Peak vertical force was significantly decreased in hind limbs of group II when compared with group I (p=0.062). The other values of stance phase, PVF e VI for fore and hind limbs had no statistical difference. These values indicated decreased loading function in hind limbs of dogs with hip dysplasia, during the locomotion. The database of dogs with hip dysplasia, at the walk, was formed with these results and can be used in futures evaluations of various models of treatment for hip dysplasia.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / The evolution of techniques for the development of equipment capable of translating the results taken from a diverse and complex set of tasks carried out by the human body, has become an important item on the scientific communities agenda. Within the context of such equipment, the force plate has shown itself capable of being implemented for the task of measuring phenomena, which before could only be observed visually. This work has as its objective to describe and develop an extensometric, multiaxial force plate, for use as a biomedical assistance apparatus. Sensors for the detection of forces such as strain gauges were used and fixed in predetermined areas on the four transducers, which are an integral and fundamental part of the force plate apparatus. The cell design was completed using geometry capable of coupling with the minimum of interference the two different forces present within the structure. In this manner it is possible to quantify the forces in three orthogonal directions. The prototype developed can be utilized, for example as an evaluation tool for both gait and stability research. In parallel to the development of the force plate, equipment for carrying out the conditioning and digitalization of signals originating from the load cells was designed and constructed. The control of the acquisition processes as well as the processing of signals received from the force plate is carried out by the use of a specific applicative, which makes the quantitative values of the forces, strength and momentum available, allowing for the calculation of the parameters used for the respective biomedical evaluations, especially those dealing with the oscillation of the human body in an erect near static posture. Still further the applicative provides a confidence ellipse obtained from the stability evaluations carried out along with the coordinates of pressure center and standard stability indexes obtained instantaneously. / A evolução das técnicas para desenvolver equipamentos capazes de traduzir o resultado de diversas tarefas complexas exercidas pelo corpo humano, tornou-se evidente para a comunidade científica. Dentre esses equipamentos, a plataforma de força mostrou ser uma ferramenta capaz de ser empregada para a mensuração de fenômenos antes só observados. Este trabalho tem por objetivo descrever o projeto e o desenvolvimento de uma plataforma de força extensométrica, multiaxial, para uso em instrumentação biomédica. Sensores para detecção de esforços, do tipo strain gauge, foram utlizados e fixados em regiões previamente determinadas nos quatro transdutores que compõem o conjunto da plataforma. O projeto das células considera uma geometria capaz de desacoplar, com mínima interferência, dois esforços diferentes, presentes na mesma estrutura. Assim, pode-se quantizar esforços em três direções ortogonais. O protótipo desenvolvido pode ser utilizado como ferramenta para avaliações de marcha e estabilidade, por exemplo. Paralelamente ao desenvolvimento da plataforma, um equipamento para realizar o condicionamento e digitalização dos sinais provenientes das células de carga foi projetado e construído. O controle dos processos de aquisição e processamento dos sinais advindos da plataforma de força é realizado através de um aplicativo específico que disponibiliza os valores quantitativos dos esforços de força e momento, os quais permitem o cálculo de parâmetros relevantes às avaliações biomédicas, particularmente em avaliações a cerca da oscilação do corpo humano na postura ereta quasi-estática. O aplicativo fornece ainda as elipses de confiança obtidas a partir das avaliações de estabilidade realizadas, juntamente com as coordenadas do centro de pressão e índices de estabilidade padrão e instantâneos obtidos. / Mestre em Ciências

A interação entre humanos em movimento e estruturas, geralmente, ocorre em estruturas esbeltas, na qual o nível de vibração é potencialmente elevado. Além disso, há a adição de massa para o sistema estrutural, devido à presença de pessoas e um aumento de amortecimento devido à capacidade do corpo humano em absorver energia vibratória. Neste trabalho, uma campanha de testes foi realizada para obtenção de parâmetros de um modelo biodinâmico de um único grau de liberdade (SDOF) que representa a ação de um pedestre caminhando na direção vertical. Os parâmetros deste modelo são a massa modal (m), amortecimento (c) e rigidez (k). As medições experimentais são realizadas em uma plataforma de forças, os dados de entrada do modelo são as amplitudes de aceleração espectral dos três primeiros harmônicos ao nível da cintura dos indivíduos testados e as amplitudes correspondentes dos três primeiros harmônicos da força de reação do solo vertical. Isto conduz a um sistema de equações não lineares que são resolvidos usando um algoritmo de otimização baseado em gradientes. Vários indivíduos participaram dos testes para garantir variabilidade interindividual, e expressões de regressão e uma rede neural artificial (RNA) são utilizadas para relacionar os parâmetros biodinâmicos com a taxa de passos e a massa corporal dos pedestres. Os resultados mostram alguma dispersão no amortecimento e rigidez que não são precisamente correlacionadas com a massa e taxa de passo dos pedestres. O uso da RNA resulta em melhorias significativas nas expressões dos parâmetros com uma menor incerteza. Além disso, dois modelos são usados para representar a força dos pedestres: (a) modelo de força simples (MFS) onde a força de passos sucessivos é representada pela série de Fourier, com velocidade constante do pedestre, atuando em uma linha reta no sentido da caminhada; (b) modelo de força completamente sincronizado (MFCS) onde as componentes da força são representadas considerando parâmetros cinéticos e cinemáticos da marcha e são sincronizados no tempo e no espaço. Os resultados mostram que pode haver diferenças importantes no comportamento estrutural quando é usado um MFCS, especialmente em passarelas com elevada flexibilidade. Finalmente, as acelerações verticais medidas em uma passarela protótipo mostram a adequação do modelo numérico para a representação dos efeitos de pedestres caminhando em uma estrutura. Os resultados são consistentes para várias densidades de pedestres. / The interaction between moving humans and structures usually occurs in slender structures where the level of vibration is potentially high. Furthermore, there is the addition of mass to the structural system due to the presence of people and an increase in damping due to the human body´s ability to absorb vibrational energy. In this work, a test campaign is presented to obtain parameters for a single degree of freedom (SDOF) biodynamic model that represents the action of a walking pedestrian in the vertical direction. The parameters of this model are the modal mass (m), damping (c) and stiffness (k). The experimental measurements are performed on a force platform, and the inputs are the spectral acceleration amplitudes of the first three harmonics at the waist level of the tested subjects and the corresponding amplitudes of the first three harmonics of the vertical ground reaction force. This leads to a system of nonlinear equations that are solved using a gradient-based optimization algorithm. A set of individuals took part in the tests to ensure inter-subject variability, and, regression expressions and an artificial neural network (ANN) were used to relate the biodynamic parameters to the pacing rate and the body mass of the pedestrians. The results showed some scatter in damping and stiffness that could not be precisely correlated with the mass and pacing rates of the subjects. The use of the ANN resulted in significant improvements in the parameter expressions with a low uncertainty. Moreover, two models were used to represent the pedestrian loading: (a) simple force model (SFM) where the force from successive footfalls is represented by the Fourier series, with a constant pedestrian speed, acting on a straight line in the direction of walking; (b) fully synchronized force model (FSFM) where the load components are represented considering kinetic and kinematic parameters and are synchronized in time and space. The results show that there may be important differences in structural behavior when a FSFM is used, especially in footbridges with high flexibility. Finally, the measured vertical accelerations on a prototype footbridge show the adequacy of the numerical model for the representation of the effects of walking pedestrians on the structure. The results are consistent for several crowd densities.

Submitted by Jean Medeiros (jeanletras@uepb.edu.br) on 2017-04-06T15:47:58Z No. of bitstreams: 1 PDF - Wasington Almeida Reis.pdf: 19730973 bytes, checksum: 6aafb64ef70f96d88cdaae99bb70cab9 (MD5) / Approved for entry into archive by Secta BC (secta.csu.bc@uepb.edu.br) on 2017-07-20T11:41:21Z (GMT) No. of bitstreams: 1 PDF - Wasington Almeida Reis.pdf: 19730973 bytes, checksum: 6aafb64ef70f96d88cdaae99bb70cab9 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-07-20T11:41:21Z (GMT). No. of bitstreams: 1 PDF - Wasington Almeida Reis.pdf: 19730973 bytes, checksum: 6aafb64ef70f96d88cdaae99bb70cab9 (MD5) Previous issue date: 2016-03-23 / Many unintuitive medical equipment and difficult learning have not instructive documents nor satisfactory usability, which may cause erroneous operations Thus, the force platform studied considered experimental, is without any formal standardize their usage processes that can support future provisioning users. Therefore, the aim of this study was to propose a guidance manual for use of the experimental force platform by identifying critical factors of usability, so you can help users carry out the assessment of safe and efficient postural control. The study was conducted in Strategic Technologies Center for Health (NUTES) in conjunction with the Motor Behavior Laboratory (LACOM), Department of Physical Education at the State University of Paraiba, in Campina Grande - PB. The population and sample of this research were composed of 10 individuals, professionals and students of Physical Education and Physiotherapy of both sexes. For the collection of information was carried out a pilot study of the use of process equipment. Also, we used an adapted form of the standard NBR IEC 62366: 2010 which deals with issues related to equipment for health associated with usability, to identify technical features of the experimental force platform. Later we used a list of questions for the interview with users using equipment often in research. Finally, an observational test usability, to list the actions of users and the questionnaire "Questionnaire for User Interaction Satisfaction - WANTED a score from 0 to 9 points, in order to assess the user's impression regarding interaction system, in which the means of questions and suggestions points showed improvements equipment. All stages of this study, to base the construction of the guidance manual, whose main purpose assist in learning and minimize usability errors when using the specific force platform. / Muitos equipamentos médicos não intuitivos e de difícil aprendizado não apresentam documentos instrutivos e nem usabilidade satisfatória, podendo acarretar operações equivocadas. Desta forma, a plataforma de força estudada, considerada experimental, encontra-se sem nenhuma padronização formal de seus processos de utilização que poderão aprovisionar suporte aos futuros usuários. Logo, o objetivo deste estudo foi propor um manual de orientação para utilização da plataforma de força experimental por meio de identificação de fatores críticos de usabilidade, para que possa auxiliar os usuários a realizar a avaliação de forma segura e eficiente do controle postural. O estudo foi realizado no Núcleo de Tecnologias Estratégicas em Saúde (NUTES) em conjunto com o Laboratório de Comportamento Motor (LACOM), do Departamento de Educação Física na Universidade Estadual da Paraíba, no município de Campina Grande – PB. A população e a amostra desta pesquisa foram compostas por 10 indivíduos, sendo profissionais e estudantes de Educação Física e Fisioterapia de ambos os sexos. Para a coleta das informações foi realizado um estudo piloto do processo de utilização do equipamento. Também, utilizou-se um formulário adaptado da norma ABNT NBR IEC 62366:2010 que trata de questões relacionadas a equipamentos para a saúde associados à usabilidade, visando identificar particularidades técnicas da plataforma de força experimental. Posteriormente foi utilizado um roteiro de questões para entrevista com usuários que utilizam o equipamento com frequência em pesquisas. Por fim, foi realizado um teste observacional de usabilidade, visando o registro das ações dos usuários e aplicado questionário ―Questionnaire for User Interaction Satisfaction – QUIS numa pontuação de 0 a 9 pontos, afim de avaliar a impressão do usuário em relação a interação com o sistema, na qual as médias das questões evidenciaram sugestões e pontos de melhorias do equipamento. Todas as etapas deste estudo, embasaram a construção do manual de orientação, que tem como propósito principal auxiliar na aprendizagem e minimizar os erros de usabilidade ao utilizar a plataforma de força específica.

Amputation is the oldest surgical procedure recorded. In small animals, mainly dogs and cats, the goal of these procedures maintain the patient's life, when it is affected by lesions that progress to necrosis, malignancies, distal irreparable injury, and another one. The force platforms used to measure ground reaction forces involved inhuman and animal movement, allowing the interpretation of movement through mechanical variables. This study aims to analyse the distribution of weighting every limb and compare them with data from animals considered normal (with four limbs). It was studied 20 canines, divided into four groups: Group 1 (without the left forelimb), Group 2 (without the right forelimb), Group 3 (without the left hind limb) and Group4 (without the right hind limb). The animals evaluated within groups were not normal standard and they were above or below the upper and lower limits, because they had not one of the four members, adapting and transferring your weight to one of the other three members. It can be concluded that canines without the left forelimb band right forelimb transfer the weight to theirs contra lateral sides. Dogs that have not left forelimb transfer 76.99% of weight to the contra lateral side, as well as dog without right forelimb transferring 71.73% of weight to the contra lateral side. The canines that have not the left or right hind limbs, transfer weight to the forelimbs. / A amputação é o procedimento cirúrgico mais antigo registrado. Em animais de pequeno porte, principalmente cães e gatos, o objetivo desta cirurgia é manter a vida do paciente, quando acometido por lesões que evoluem para necrose, neoplasias malignas, lesões distais irreparáveis, dentre outras causas. A plataforma de força é utilizada para medir as forças de reação do solo envolvidas no movimento humano e animal, possibilitando a interpretação do movimento através de variáveis mecânicas. O presente estudo tem como objetivo analisar a distribuição de força em cada membro e comparar com os dados de animais, considerados normais, por possuírem quatro membros. Para isso, foram utilizados 20 animais, caninos divididos em quatro grupos: o Grupo 1 (sem o membro anterior esquerdo), o Grupo 2 (sem o membro anterior direito), Grupo 3 (sem o membro posterior esquerdo) e o Grupo 4 (sem o membro posterior direito). Todos os animais avaliados não estavam dentro dos padrões considerados normais, ou estavam acima ou abaixo dos limites superiores e inferiores, pois não tinham um dos quatros membros, adaptando-se e transferindo seu peso para os outros três membros. Dessa forma, pode-se concluir que os animais sem o membro anterior esquerdo e o membro anterior direito transferem seu peso para seu lado contralateral. Os cães que não possuem membro anterior esquerdo transferem 76,99% do seu peso para o lado contralateral, e os sem membro anterior direito transferem 71,73% do seu peso para o lado contralateral. O grupo de animais que não possui o membro posterior esquerdo ou direito, transfere seu peso para os membros anteriores.

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:22:31Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2008-05-30Bitstream added on 2014-06-13T20:47:51Z : No. of bitstreams: 1 freitas_rlb_me_ilha.pdf: 2701208 bytes, checksum: 5ab311e644d8a3837fea549fd3136b7e (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Neste trabalho, descreve-se um sistema eletrônico informatizado implementado com o objetivo de medir a distribuição do peso corporal na região plantar de pacientes, visando relacioná-la diretamente à tipologia e deformidades dos pés e associando-a, indiretamente, a eventuais deformidades dos membros inferiores, coluna vertebral, algias músculoesqueléticas e instabilidades da postura humana. O sistema é constituído por células de carga com extensômetros, montadas em uma base metálica, circuito de condicionamento de sinais, circuito de interfaceamento e um display de cristal líquido. Foi construída uma plataforma piloto com 4 células de carga, mas o projeto do sistema prevê a construção de duas plataformas com 45 células de cargas, cada uma. As células de carga apresentaram resposta linear, precisão superior a 2%, resolução inferior a 0,5 N e histerese desprezível. São apresentados os resultados de medições, efetuadas com o sistema, para medir a distribuição de forças nas quatro células de carga, quando se aplicou sobre elas um peso conhecido. As informações foram apresentadas em um display de cristal líquido e posteriormente serão apresentadas na tela de um computador, por meio de um programa desenvolvido em Delphi, facilitando a visualização para especialistas da área, principalmente médicos, fisioterapeutas e terapeutas ocupacionais. Com o equipamento proposto será possível investigar, clinicamente, patologias estudadas pela Podologia, Posturologia e Podoposturologia, viabilizando, com as informações captadas pelo sistema, metodologias mais adequadas de tratamentos. / In this work we describe an electrical system implemented with the purpose of measuring the distribution of body weight in plantar region of patients, aiming to relate it directly to the typology and deformities of the feet and involving it, indirectly, to any deformities of the lower limbs, skeletal spine, muscle-skeletal pains and human posture instability. The system consists of load cells with strain gages within a metal base, signal conditioning circuit, interfacing circuit, and a liquid crystal display. A prototype platform with 4 load cells was built, but the system will have two platforms with 45 loads of cells, each one. The load cells presented linear response, precision better than 2%, resolution less than 0.5 N, and low hysteresis. We show the results of the force distribution when a know weight is applied over the four load cells. The informations have been presented in a liquid crystal display, but later they will be presented in the screen of a computer, facilitating the visualization for specialists, mainly doctors, physiotherapists and occupational therapists. With the proposed equipment it will be possible to investigate, clinically, pathologies studied by Podology, Posturology and Podoposturology making feasible, with the information obtained with the system, more appropriate methodologies of treatment.