Atualmente o conhecimento do corpo humano passa pelo estudo biomecânico do movimento, para conhecer os esforços internos que desenvolve e os esforços externos a que está submetido. A biomecânica do movimento beneficiou do desenvolvimento de outras áreas científicas, nomeadamente das técnicas experimentais. A biomecânica coexiste e também contribui decisivamente para outras áreas, como a medicina, o desporto e a ergonomia, tentando recriar, analisar e simular o movimento humano para melhorar a qualidade de vida do ser humano. Este trabalho incide sobre o problema de dinâmica inversa do salto vertical. Esta tarefa motora é particularmente interessante para a validação de modelos biomecânicos, incluindo os parâmetros inerciais, os modelos de contato entre o pé o solo, os modelos de ativação e ação muscular, e os algoritmos de controlo e otimização empregue nos problemas de dinâmica direta. Esta dissertação tem como objetivo desenvolver três algoritmos de cinemática e de dinâmica inversa de sistemas multicorpo, aplicados ao salto vertical, baseados em coordenadas cartesianas absolutas, em coordenadas relativas e em coordenadas naturais. Esses algoritmos foram desenvolvidos em ambiente Python e Excel.

Nowdays the understanding of the human body goes through the biomechanical study of the movement, in order to identify the internal efforts that are developed and the external efforts that are submited. The biomechanichs of the movement benefits from the developments of other cientific areas, namely from experimental technics. The biomechanichs coexists with and contributes decisively to other areas, like medicin, sports and ergonomy, trying to recreate, analyse and simulate the human movement to improve the quality of life. This work focuses on the inverse dynamic problem of the vertical jump. This motor task is particularly interesting for validating biomechanic models, including the inertial parameters, the contact models between the foot and the ground, the muscule activation and action models, and the control and otimization algorithms used in direct dynamic problems. The objective of this dissertation is to develop three algorithms of kinematic and inverse dynamic analyses of multibody systems, applied to vertical jump, based on absolute cartesian cordinates, relative coordinates and natural coordinates. These algorithms where developed in Python and Excel.

Dissertação de Mestrado em Engenharia Mecânica