Validación de un modelo dinámico del cuello para aplicaciones en ergonomía y valoración funcional

Abstract

[ES] Se presenta un modelo dinámico del cuello para su aplicación en valoración funcional o estudios de ergonomía, a partir de datos obtenidos mediante equipamiento biomecánico convencional: sistema de video fotogrametría y plataformas de fuerzas. El modelo utiliza parámetros inerciales de la cabeza y el cuello obtenidos mediante ecuaciones de regresión que se ajustan posteriormente en un proceso de calibración. El movimiento de la cabeza se registra mediante un sistema de video fotogrametría convencional. A partir de las coordenadas de los marcadores se calculan los desplazamientos finitos, velocidades y aceleraciones lineales y angulares. Las fuerzas externas se miden con una plataforma de fuerzas. Mediante un planteamiento de dinámica inversa se estiman fuerzas y momentos a nivel de C7, así como la potencia desarrollada. El modelo se ha validado mediante un estudio experimental con 30 participantes, comparando las estimaciones del modelo con las medidas en una plataforma de fuerzas. Los resultados muestran una correspondencia excelente entre las estimaciones y las medidas experimentales, con una correlación superior a 0.976 y un error estándar inferior al 1% del peso de la cabeza.

[EN] A dynamic neck model is proposed for functional assessment or ergonomic studies using data from conventional biomechanical tools such as video photogrammetry and force platforms. Head and neck inertial parameters are obtained through regression equations and refined through a calibration process to improve accuracy. Head movement is recorded through video photogrammetry, where marker coordinates are used to calculate finite displacements, linear and angular velocities, and accelerations. An inverse dynamics approach estimates the forces and moments at the C7 vertebral level and the generated muscle power. The model was validated through an experimental study with 30 participants, where its estimates were compared to the measurements obtained from a force platform. The comparison aimed to assess the accuracy and reliability of the model. The results show excellent agreement, with a correlation of 0.976 or higher and a standard error of less than 1% of the head weight