1. ZHAW digitalcollection
  2. School of Engineering
  3. Publikationen
  4. Publikationen School of Engineering
Please use this identifier to cite or link to this item: https://doi.org/10.21256/zhaw-30327
Full metadata record
DC FieldValueLanguage
dc.contributor.authorGenter, Jeremy-
dc.contributor.authorRauter, Georg-
dc.contributor.authorMüller, Andreas M.-
dc.contributor.authorMündermann, Annegret-
dc.contributor.authorBaumgartner, Daniel-
dc.date.accessioned2024-03-22T10:06:30Z-
dc.date.available2024-03-22T10:06:30Z-
dc.date.issued2023-
dc.identifier.issn0178-2312de_CH
dc.identifier.issn2196-677Xde_CH
dc.identifier.urihttps://digitalcollection.zhaw.ch/handle/11475/30327-
dc.descriptionErworben im Rahmen der Schweizer Nationallizenzen (http://www.nationallizenzen.ch)de_CH
dc.description.abstractDetermining the acting shoulder and muscle forces in vivo is very complex. In this study, we developed a control strategy for a glenohumeral simulator for ex vivo experiments that can mimic physiological glenohumeral motion and overcome the problem of over-actuation. The system includes ten muscle portions actuated via cables to induce upper arm motion in three degrees of freedom, including scapula rotation. A real-time optimizer was implemented to handle the over-actuation of the glenohumeral joint while ensuring a minimum of muscle tension. The functionality of the real-time optimizer was also used to simulate different extents of rotator cuff tears. Joint reaction forces were consistent with in vivo measurements. These results demonstrate the feasibility and added value of implementing a real-time optimizer for using in vivo data to drive a shoulder simulator. Die Bestimmung der wirkenden Schultergelenks- und Muskelkräfte in vivo ist sehr komplex. In dieser Studie wurde eine Kontrollstrategie für einen glenohumeralen Simulator für ex vivo Experimente entwickelt, der die physiologischen glenohumeralen Bewegungen nachahmen und das Problem der Überaktuation lösen kann. Das System umfasst zehn Muskelsegmente, die über Motoren via Kabelzüge angesteuert werden, um die Oberarmbewegung in drei Freiheitsgraden, einschließlich der Skapularotation, zu induzieren. Ein Echtzeit-Optimierer wurde implementiert, um die Überaktuation des Glenohumeralgelenks zu lösen und gleichzeitig eine minimale Muskelvorspannung zu gewährleisten. Die Funktionalität des Echtzeit-Optimierers wurde auch genutzt, um verschiedene Grade von Rotatorenmanschettenrupturen zu simulieren. Die Gelenkreaktionskräfte stimmten mit den in vivo Messungen überein. Diese Ergebnisse zeigen die Machbarkeit und den Mehrwert der Implementierung eines Echtzeit-Optimierers für die Verwendung von in vivo Daten zur Steuerung eines Schultersimulators.de_CH
dc.language.isoende_CH
dc.publisherDe Gruyterde_CH
dc.relation.ispartofat - Automatisierungstechnikde_CH
dc.rightshttp://creativecommons.org/licenses/by/4.0/de_CH
dc.subjectShoulderde_CH
dc.subjectBiomechanicsde_CH
dc.subjectFree hanging simulatorde_CH
dc.subjectGlenohumeral jointde_CH
dc.subjectMuscle forcede_CH
dc.subjectOver-actuationde_CH
dc.subjectReal-time optimizationde_CH
dc.subject.ddc610: Medizin und Gesundheitde_CH
dc.subject.ddc620: Ingenieurwesende_CH
dc.titleMusculoskeletal model-based control strategy of an over-actuated glenohumeral simulator to assess joint biomechanicsde_CH
dc.typeBeitrag in wissenschaftlicher Zeitschriftde_CH
dcterms.typeTextde_CH
zhaw.departementSchool of Engineeringde_CH
zhaw.organisationalunitInstitut für Mechanische Systeme (IMES)de_CH
dc.identifier.doi10.1515/auto-2023-0064de_CH
dc.identifier.doi10.21256/zhaw-30327-
zhaw.funding.euNode_CH
zhaw.issue7de_CH
zhaw.originated.zhawYesde_CH
zhaw.pages.end514de_CH
zhaw.pages.start505de_CH
zhaw.publication.statuspublishedVersionde_CH
zhaw.volume71de_CH
zhaw.publication.reviewPeer review (Publikation)de_CH
zhaw.funding.snf189082de_CH
zhaw.webfeedBME Biomechanical Engineering - Surgical Technologiesde_CH
zhaw.author.additionalNode_CH
zhaw.display.portraitYesde_CH
Appears in collections:Publikationen School of Engineering

Files in This Item:
File Description SizeFormat 
2023_Genter-etal_Muscoloskeletal-model-based-control-strategy_at.pdf1.53 MBAdobe PDFThumbnail
View/Open
Show simple item record
Genter, J., Rauter, G., Müller, A. M., Mündermann, A., & Baumgartner, D. (2023). Musculoskeletal model-based control strategy of an over-actuated glenohumeral simulator to assess joint biomechanics. At - Automatisierungstechnik, 71(7), 505–514. https://doi.org/10.1515/auto-2023-0064
Genter, J. et al. (2023) ‘Musculoskeletal model-based control strategy of an over-actuated glenohumeral simulator to assess joint biomechanics’, at - Automatisierungstechnik, 71(7), pp. 505–514. Available at: https://doi.org/10.1515/auto-2023-0064.
J. Genter, G. Rauter, A. M. Müller, A. Mündermann, and D. Baumgartner, “Musculoskeletal model-based control strategy of an over-actuated glenohumeral simulator to assess joint biomechanics,” at - Automatisierungstechnik, vol. 71, no. 7, pp. 505–514, 2023, doi: 10.1515/auto-2023-0064.
GENTER, Jeremy, Georg RAUTER, Andreas M. MÜLLER, Annegret MÜNDERMANN und Daniel BAUMGARTNER, 2023. Musculoskeletal model-based control strategy of an over-actuated glenohumeral simulator to assess joint biomechanics. at - Automatisierungstechnik. 2023. Bd. 71, Nr. 7, S. 505–514. DOI 10.1515/auto-2023-0064
Genter, Jeremy, Georg Rauter, Andreas M. Müller, Annegret Mündermann, and Daniel Baumgartner. 2023. “Musculoskeletal Model-Based Control Strategy of an Over-Actuated Glenohumeral Simulator to Assess Joint Biomechanics.” At - Automatisierungstechnik 71 (7): 505–14. https://doi.org/10.1515/auto-2023-0064.
Genter, Jeremy, et al. “Musculoskeletal Model-Based Control Strategy of an Over-Actuated Glenohumeral Simulator to Assess Joint Biomechanics.” At - Automatisierungstechnik, vol. 71, no. 7, 2023, pp. 505–14, https://doi.org/10.1515/auto-2023-0064.


Items in DSpace are protected by copyright, with all rights reserved, unless otherwise indicated.