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Discutir os aspectos neurais e biomecânicos relacionados com o controle de movimentos, em especial questões relacionadas às bases perceptivo-motoras e mecânicas do controle do equilíbrio e do andar normal e patológico.

Objetivo da disciplina:

Apresentar e discutir os principais métodos utilizados para a análise cinemática do movimento humano, com enfoque principal nos recursos computacionais para obtenção e processamento das variáveis cinemáticas.

Justificativa:

Os métodos empregados para descrever e analisar a cinemática dos movimentos humanos são de fundamental importância para o desenvolvimento muitos projetos de pesquisa no âmbito do exercício físico, esporte, reabilitação e desempenho funcional. Para uma utilização adequada dos métodos cinemáticos, faz-se necessário o entendimento das bases teóricas provenientes da matemática e física que, por conseguinte, permitem análises mais precisas e exatas das variáveis cinemáticas. E é nesse processo que os recursos computacionais apresentam papel fundamental, pois constituem um poderoso elemento facilitador do aprendizado e desenvolvimento dos conteúdos pertinentes a esse tema.

Conteúdo:

1.    Aspectos básicos do funcionamento e utilização de câmeras de vídeo e sincronização de imagens de vídeo.

2.    Conceitos de álgebra: vetores e matrizes; cinemática linear e angular: posição, velocidade e aceleração.

3.    Tipos de sistemas para análise cinemática bidimensional (2D) e tridimensional (3D): hardwares e softwares.

4.    Reconstrução 2D e 3D;

5.    Suavização de variáveis cinemáticas; determinação do erro de medida de variáveis cinemáticas 2D e 3D.

6.    Definição dos sistemas de coordenadas global e local no corpo humano.

7.    Transformações entre sistemas de coordenadas: translação e rotação.

8.    Representações matemáticas de rotação: matriz de rotação, ângulos de Euler/Cardan e quatérnions.

9.    Exemplos de aplicação dos métodos para a análise cinemática do movimento humano.

Avaliação?

Bibliografia:

1. ALLARD, P., STOKES, I. A. F., BLANCHI, J. P. Three-Dimensional Analysis of Human Movement. Human Kinetics Publishers. 1995.

2. BARROS, R. M. L., Russomanno, T. G., Brenzikofer, R., Figueroa, P. J. A method to synchronise video cameras using the audio band. Journal of Biomechanics, v. 39, n. 4, p. 776-780, 2006.

3. CAPPOZZO A., CATANI F., DELLA CROCE U., LEARDINI A. Position and orientation of bones during movement: anatomical frame definition and determination. Clinical Biomechanics, v. 10, p. 171-178, 1995.

 4. CAPPOZZO A., DELLA CROCE U., LEARDINI A., CHIARI L. Human movement analysis using stereophotogrammetry Part 1: theoretical background. Gait & Posture, v. 21, n. 2, p. 186 -196, 2005.

5. EHARA Y, FUJIMOTO H, MIYAZAKY S, MOCHIMARU M, TANAKA S, YAMAMOTO S. Comparison of the performance of 3-D camera systems. Gait & Posture, v. 5, p.251-255, 1997.

6. GROOD, E. S., SUNTAY, W. J. A. Joint Coordinate System for the Clinical Description of Three-Dimensional Motions: Application to the Knee. Journal of Biomechanical Engineering, v. 105, p. 136-144, 1983.

7. GRUEN, A. Fundamentals of videogrammetry — A review. Human Movement Science, v. 16, n. 2–3, p. 155-187, 4// 1997.

8. ROBERTSON, E. G., CALDWELL, G., HAMILL, J., KAMEN, G., WHITTLESEY, S. Research Methods in Biomechanics. Champaign: Human Kinetics Publisher, 2013.

9. SANTIAGO, P. R. P. Rotações tridimensionais em biomecânica via quatérnions: aplicação na análise dos movimentos esportivos [tese]. Rio Claro, SP: Instituto de Biociências do Campus de Rio Claro, Universidade Estadual Paulista “Júlio de Mesquita Filho; 2009.

10. WINTER,D. A. Biomechanics of human movement. New York:John Wiley and Sons, 1979.

11. ZATSIORSKY, V. M. Kinematics of human motion. Champaign: Human Kinetics. 1998.

Apresentar e discutir as técnicas de aquisição e tratamento de sinais de pesquisa do movimento humano; proporcionar ao pós-graduando entendimento das formas de sinais (analógico ou digital) e os problemas encontrados na sua aquisição, tratamento e interpretação nas investigações sobre o movimento humano; e proporcionar ao pós-graduando uma visão abrangente e crítica para o desenvolvimento de pesquisas do movimento humano, com especial ênfase na área de biomecânica e controle motor.
Oferecer ao pós-graduando conteúdo teórico-prática para o aprimoramento e análise crítica da prática docente no ensino superior, considerando o contexto atual dessa ocupação e, relacionando essa atividade de ensino à pesquisa e à extensão universitária.

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