پروژه کارشناسی / اوپن سیم 98218

سلام وقت بخیر حتماً! در ادامه، شرح کامل پروژه کارشناسی شما، با موضوع، اهداف، مراحل، نرم‌افزارهای مورد نیاز و نتیجه‌گیری نهایی ارائه شده است: ⸻ 🎓 عنوان پروژه: “شبیه‌سازی و تحلیل بیومکانیکی رباط صلیبی قدامی (ACL) در حرکت اسکوات با استفاده از مدل‌های عضلانی-اسکلتی” ⸻ 🎯 هدف پروژه: بررسی و تحلیل تغییرات نیروی وارد بر رباط صلیبی قدامی (ACL) در طول حرکت اسکوات، با استفاده از مدل‌سازی بیومکانیکی در نرم‌افزار OpenSim و مقایسه نتایج به‌دست‌آمده با داده‌های تجربی موجود در مطالعات علمی برای اعتبارسنجی مدل. ⸻ 📦 شرح کامل پروژه: 🔸 مقدمه: رباط ACL یکی از ساختارهای حیاتی در پایداری مفصل زانو است و آسیب به آن یکی از شایع‌ترین آسیب‌های ورزشی به شمار می‌رود. هدف این پروژه، شبیه‌سازی حرکت اسکوات با تمرکز بر نیروی وارد بر ACL در زوایای مختلف خم‌شدن زانو و تحلیل بیومکانیکی آن است. ⸻ 🔸 مراحل اجرایی: 1. مطالعه کتابخانه‌ای و بررسی مقالات: • بررسی ساختار بیومکانیکی زانو و رباط ACL • تحلیل داده‌های تجربی کرنش و نیروی ACL در مقالات (مثل: Escamilla، Beynnon، Heijne) 2. آماده‌سازی مدل بیومکانیکی: • استفاده از مدل Rajagopal در نرم‌افزار OpenSim • افزودن رباط ACL به مدل به صورت PathSpring یا Ligament 3. جمع‌آوری یا ساخت داده‌های حرکتی اسکوات: • استفاده از فایل‌های .trc و .mot نمونه یا داده‌های آزمایشگاهی (در صورت وجود) 4. اجرای مراحل شبیه‌سازی در OpenSim: • Scaling (مقیاس‌گذاری مدل بر اساس ابعاد فرد) • Inverse Kinematics (تطابق مدل با داده‌های حرکتی) • Inverse Dynamics (محاسبه نیروهای مفصلی) • Static Optimization (محاسبه نیروهای عضلانی) • Analyze Tool (برای استخراج نیروی وارد بر ACL) 5. تحلیل نتایج: • رسم نمودار نیروی ACL در برابر زمان یا زاویه زانو • مقایسه نتایج با داده‌های مقالات برای اعتبارسنجی • تحلیل اثر نوع اسکوات (عمق، خم‌تنه، وزن اضافی) بر نیرو ⸻ 🧠 سوالات تحقیقاتی کلیدی: 1. در چه زاویه‌ای از زانو بیشترین نیرو به ACL وارد می‌شود؟ 2. آیا تغییر تکنیک (مثل خم‌تنه به جلو) باعث کاهش نیروی وارد بر ACL می‌شود؟ 3. نتایج شبیه‌سازی چه میزان با داده‌های تجربی واقعی تطابق دارند؟ ✅ خروجی نهایی پروژه: • فایل مدل .osim به‌روز شده با رباط ACL • داده‌های حرکت اسکوات (.trc و .mot) • فایل خروجی نیروی ACL در زمان (ACL_force.sto) • نمودارهای تحلیل نیروی ACL • گزارش علمی شامل بررسی نتایج، بحث و مقایسه با منابع معتبر ⸻ 📚 منابع پیشنهادی: • Beynnon et al. (1997), Escamilla et al. (2012), Heijne et al. (2004) • راهنمای رسمی OpenSim و آموزش‌های SimTK این یکسری توضیحات کلی راجب پروژه لطفا بررسی کنید ببینید به چه صورت هست و هزینه و مدت زمانش چطور هستش پروژه برای کارشناسی مهندسی پزشکی هستش گرایش بیومکانیک