UK 
EnglishТипова
Polski🏃 Аналіз Ходи
Біомеханіка аналізу ходи з моделлю перевернутого маятника та реакціями опори.
Схожі симуляції
Про цю симуляцію
Цей інтерактивний симулятор анімує ходьбу людини як перевернутий маятник: тіло перекочується над опорною ногою, тоді як кульшовий, колінний і гомілковостопний суглоби рухаються за характерними кутовими профілями протягом циклу ходи. Симулятор будує ці криві кута суглобів поряд із двогорбою кривою реакції опори та дозволяє порівняти здоровий патерн з ходою при хворобі Паркінсона, інсульті та протезуванні. Модель показує, чому ходьба енергетично ефективна: більшість кінетичної та потенціальної енергії обмінюється пасивно, майже як у маятника, що гойдається.
🔬 Що показує
Фігурка-паличка, що йде під керуванням синусоїдальних функцій кута кульшового, колінного та гомілковостопного суглобів протягом нормалізованого циклу ходи (від 0 до 1), при цьому права та ліва ноги зсунуті на пів циклу. Період маятника T = 2π√(L/g) задає природний темп, а подвійний гаусів горб апроксимує реакцію опори з піком близько 1.2× ваги тіла в момент удару п'яткою.
🎮 Як користуватися
Виберіть режим ходи (Норма, Паркінсон, Інсульт або Протез), щоб завантажити відповідний патерн. Потім налаштуйте три повзунки — швидкість ходьби (0.3–2.5 м/с), довжину кроку (0.2–1.2 м) та каденцію (40–180 кроків/хв). Панель статистики оновлює довжину кроку, енергетичні витрати, індекс симетрії та поточну фазу опори/переносу.
💡 Чи знали ви?
У здоровій ходьбі фаза опори займає приблизно 60% циклу ходи, а перенос — решту 40%, з коротким періодом подвійної опори, коли обидві ноги торкаються землі. Біг повністю усуває подвійну опору, і це одне з біомеханічних визначень, що відрізняє ходьбу від бігу.
Часті запитання
Що таке аналіз ходи?
Аналіз ходи — це систематичне вивчення ходьби людини, яке вимірює рух ніг, суглобів і тіла на кожному кроці. У клінічній практиці він кількісно визначає такі параметри, як кути суглобів, довжина кроку, каденція, реакції опори та симетрія для діагностики рухових розладів і планування реабілітації. Ця симуляція представляє спрощену, візуальну версію цих вимірювань.
Як працює модель перевернутого маятника?
Під час фази опори опорна нога поводиться як жорсткий важіль, тому центр маси тіла описує дугу над опорною стопою, немов перевернутий маятник. Потенціальна енергія досягає піку в середині опори і перетворюється назад у кінетичну енергію, коли тіло падає вперед, пасивно повертаючи до 65% механічної енергії. Природний період перенесення масштабується як T = 2π√(L/g), де L — довжина ноги, а g — прискорення вільного падіння.
Що змінюють елементи керування та режими?
Кнопки режимів завантажують готові набори для здорової та патологічної ходи: Паркінсон дає короткі, шаркаючі, змінні кроки; інсульт створює асиметричний патерн із жорстким коліном і опущенням стопи на ураженому боці; протез показує зменшене згинання коліна. Повзунки незалежно задають швидкість ходьби, довжину кроку та каденцію, які разом визначають довжину кроку, енергетичні витрати та період циклу анімації.
Чи є симуляція біомеханічно точною?
Це навчальне наближення, а не клінічна модель. Криві кутів суглобів, двогорба реакція опори та приблизний розподіл опори/переносу 60/40 відображають реальні патерни ходьби, а значення пресетів для швидкості, каденції та симетрії реалістичні. Проте суглоби керуються простими синусоїдами, а не розраховуються з повної опорно-рухової динаміки, тому точний час і сили є лише ілюстративними.
Чому реакція опори має два піки?
Двогорба вертикальна сила — характерна ознака нормальної ходьби. Перший пік виникає одразу після удару п'яткою, коли вага тіла навантажується на кінцівку і сповільнює рух центра маси вниз; провал у середині опори відбувається, коли тіло піднімається над ногою; другий пік настає при відштовхуванні, коли гомілковостопний суглоб проштовхує тіло вперед. Втрата одного з піків часто сигналізує про порушення ходи.