Obiekt

Tytuł: Odwrócone sprężyste wahadło jako matematyczny model biegu

Tytuł odmienny:

Inverted elastic pendulum as a mathematical model of running

Autor:

Wróblewska, Zofia

Współtwórca:

Płociniczak, Łukasz. Promotor ; Kowalczyk, Piotr. Promotor

Abstrakt:

Tematem rozprawy jest model masy sprężynowej w kontekście biegania, oparty na koncepcji odwróconego sprężystego wahadła (SLIP). Model ten upraszcza ruch nogi podporowej podczas fazy kontaktu z podłożem, która następnie przechodzi w fazę lotu. W pracy opracowano przybliżone rozwiązania na podstawie teorii zaburzeń, które pozwalają oszacować kluczowe parametry ruchu, takie jak maksymalne ugięcie nogi, czas kontaktu stopy z podłożem oraz zmiany kąta podczas fazy podparcia. Rozwiązanie zagadnienia brzegowego umożliwiło uzyskanie analitycznych przybliżeń sztywności nogi K̃1 i K̃2. W drugiej części rozprawy przedstawiono jednowymiarowy model odwzorowujący zmiany wysokości w kolejnych fazach lotu, opisujący dynamikę biegu. Przeanalizowano warunki stabilności punktów stałych dla symetrycznych faz podparcia oraz wykazano występowanie bifurkacji transkrytycznej, zarówno numerycznie, jak i analitycznie. Dodatkowo, w pracy przeprowadzono eksperymenty, które pozwoliły na porównanie wyników teoretycznych z danymi empirycznymi. Model okazał się zgodny z rzeczywistymi obserwacjami biegu, zwłaszcza w zakresie minimalizacji energii podczas stabilnego biegu. ; The dissertation focuses on the mass-spring model in the context of running, based on the Spring-Loaded Inverted Pendulum (SLIP) concept. This model simplifies the motion of the support leg during the contact phase with the ground, which is then followed by the flight phase. Approximate solutions were developed using perturbation theory, allowing for the estimation of key movement parameters, such as maximum leg deflection, foot-ground contact time, and angle changes during the stance phase. Solving the boundary value problem led to analytical approximations of leg stiffness, K̃1 and K̃2. The second part of the dissertation presents a one-dimensional model mapping changes in height during successive flight phases, describing the dynamics of running. Stability conditions for fixed points during symmetric stance phases were analyzed, and the occurrence of a transcritical bifurcation was demonstrated both numerically and analytically. Additionally, experiments were conducted to compare the theoretical results with empirical data. The model was found to be consistent with real-world running observations, particularly in terms of energy minimization during steady-state running.

Wydawca:

Politechnika Wrocławska

Miejsce wydania:

Wrocław

Data wydania:

2024

Typ zasobu:

rozprawa doktorska

Identyfikator zasobu:

oai:dbc.wroc.pl:137619

Język:

pol

Powiązania:

Politechnika Wrocławska. Wydział Matematyki

Prawa:

Wszystkie prawa zastrzeżone (Copyright)

Prawa dostępu:

Dla wszystkich w zakresie dozwolonego użytku

Właściciel praw:

Własność autora

Lokalizacja oryginału:

Politechnika Wrocławska

Zakres:

ProQuest YES

Kolekcje, do których przypisany jest obiekt:

Data ostatniej modyfikacji:

23 lip 2025

Data dodania obiektu:

8 lip 2025

Liczba wyświetleń treści obiektu:

12

Wszystkie dostępne wersje tego obiektu:

https://dbc.wroc.pl/publication/176301

Wyświetl opis w formacie RDF:

RDF

Wyświetl opis w formacie OAI-PMH:

OAI-PMH

Obiekty Podobne

×

Cytowanie

Styl cytowania:

Ta strona wykorzystuje pliki 'cookies'. Więcej informacji