3.2-Effets sur la dynamique articulaire : la PSR vs la
PSG
Dans le paragraphe qui suit, les forces inter segmentaires,
puis les moments articulaires, sont exposés afin de quantifier l'effet
des deux méthodes de solidification (PSR vs PSG) sur leur
quantification.
De manière visuelle, la similitude des résultats
issues de la PSR et de la PSG semble être très forte (figure 95,
96, 97 et 98). Nous pouvons cependant quantifier cette comparaison par le
calcul de l'écart moyen quadratique normalisé (EQMN) qui consiste
à mesurer la dispersion des n données issues des deux
procédures pour enfin les normaliser en prenant en compte les amplitudes
maximales et minimales des deux courbes (correspond en Anglais à
Normalized Root Mean Square errors NRMSe [Caho 02]) tel que :
1 2
Éq.VIII.20
n ( ( ) ( ) ) 2
PSG PSR
0
1 n F t - F t
NRMSe = ×100
( ( ( ( ) ) ( ( ) ) ) )
PSR Max F t - Min F t
i=PSG 0<t<T i 0<t<T i
49 Il s'agit de la flexion dorsale pour l'articulation
de la cheville.
Genou [N]
Hanche [N]
Quatrieme partie Chapitre VIII
Fx
Fx Fy Fz
Fy
Fz
600
400
200
0
-200
m 0,1 0,2 0.6 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9
0
-500
-1000
-1500
m 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9
150
100
50
0
-50
0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9
Cheville [N]
NRMSe = 2%
te
NRMSe = 0%
te
NRMSe = 6%
te
200 100 0 -100 -200
NRMSe = 2%
1000
500
0 -500 -1000
500
0 -500 -1000
500
0
-500
-1000
m
1000
500
0 -500 -1000
0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9
m
NRMSe = 5%
0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9
Temps [s]
0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9
0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9
NRMSe = 1%
PSG PSR
NRMSe = 4%
-100
-200
100
0
NRMSe = 7%
200
Temps [s]
0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9
0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9
NRMSe = 3%
Temps [s]
Cheville [N]
Genou [N]
Figure 95 Force inter segmentaires au niveau de la
cheville droite, genou droit et hanche droite
exprimées respectivement dans atibia ,
afémur et apelvis (membre inférieur
droit)
Les deux procédures de solidification (PSR et PSG)
estiment les forces inter segmentaires de la cheville droite et gauche et du
genou droit et gauche de la même manière suivant les trois
dimensions de l'espace (figure 95 et 96). L'écart NRMSe ne
dépasse pas les 6%. Contrairement au niveau de la hanche les deux
procédures divergent. Cette différence est plus accentuée
au niveau de l'articulation de la hanche gauche (figure 96).
Fx
Fx Fy Fz
Fy
Fz
200
0
te
0
100
-200
-400
-600
NRMSe = 2%
-500
0
NRMSe = 0%
te
te
NRMSe = 2%
-1000
m
500
0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1
m 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1
-100
m
0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9
500
200
PSG PSR
0
0
-500
0
NRMSe = 1%
NRMSe = 1%
-200
NRMSe = 1%
-1000
-500
NRMSe = 27%
m 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1
m 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1
m 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9
500
400
200
0
0
-500
NRMSe = 11%
-200
Hanche [N]
NRMSe =20%
200 0 -200 -400
m 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1
Temps [s]
-1000
m 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1
Temps [s]
-400
m 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1
Temps [s]
Figure 96 Forces inter-segmentaires au niveau de la
cheville gauche, genou gauche et hanche gauche
exprimées respectivement dans atibia ,
afémur et apelvis (membre inférieur
gauche)
178
Cheville [Nm]
Genou [Nm]
Hanche [Nm]
Quatrieme partie Chapitre VIII
Mx My Mz
Mx
My
Mz
NRMSe = 1%
300
200
250
150
te
t e
200
te
400
150
NRMSe = 0%
NRMSe = 2%
100 NRMSe = 2%
300
200
100
0
100
50
50
0
0
m 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9
-50
m 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9
-50
m 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9
700
600
500
100
800
0
600
NRMSe = 8%
-100
400
-200
NRMSe = 1%
200
-300
0
PSGP PSR
-200
600 400 200 0
-400
-400
-2000 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9
-500
m m 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9
0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9
300
200
500
NRMSe = 0%
100
NRMSe = 9%
NRMSe = 10%
0
0
-100
-500
-200
600
400
200
0
m
Cheville [Nm]
Genou [Nm]
0
100 0 -100 -200 -300
0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9
m 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 O 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6
0.7 0.8 0.9 O 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9
m 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9
m 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9
Temps [s]
Temps [s] Temps [s] Temps [s]
Temps [s]
Temps [s]
Figure 97 Moments articulaires au niveau de la
cheville droite, genou droit et hanche droite exprimées
Figure 97
Moments articulaires au niveau de la cheville droite, genou droit et hanche
droite exprimées
respectivement dans atibia ,
afémur et apelvis (membre inférieur
droit)
respectivement dans atibia , afémur et
apelvis (membre inférieur droit)
L'estimation des moments articulaires par la PSG et la PSR ne
montre pas de différence suivant les trois dimensions de l'espace au
niveau des articulations droites et gauches de la cheville et du genou (figure
97 et 98). Toutefois, les moments nets quantifiés au niveau de
l'articulation de la hanche (droite et gauche) montre une divergence plus
accentuée du coté gauche par rapport au coté droit (figure
97 et 98).
Mx My Mz
100
400
0
0
-100
300
te
-200
-200
-300
-400
200
-400
-600
100
te
te
-500
NRMSe = 3%
NRMSe = 0%
NRMSe = 3%
-600
-800
m 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1
m 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9
00 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1
500
PSG PSR
200
0
-200
-400
-600
-800
NRMSe = 4%
NRMSe = 10%
0
-200
-500
NRMSe = 5%
NRMSe = 3%
-400
-1000
-600
-1500
m 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1
m 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1
m 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9
400
300
0
200
100
NRMSe = 18%
0
-200
NRMSe = 14%
-400
Hanche [Nm]
-100
-600
-200
-1000
m 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1
-300
m 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1
-800
m 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9
Temps [s]
Temps [s] Temps [s] Temps [s]
Temps [s]
Temps [s]
Figure 98 Moments articulaires au niveau de la cheville
gauche, genou gauche et hanche gauche exprimés
Figure 98 Moments
articulaires au niveau de la cheville gauche, genou gauche et hanche gauche
exprimés
respectivement dans atibia ,
afémur et apelvis (membre inférieur
gauche)
respectivement dans atibia , afémur et
apelvis (membre inférieur gauche)
179
Le tableau 12 ci-dessous illustre les écarts NRMSe
entre les éléments du torseur d'actions inter-segmentaires
estimés suite à l'adoption de la PSG et la PSR. Les figures
confrontant les courbes des données des membres supérieurs et du
tronc sont exposées en annexe (Annexe 4.2).
Tableau 12 Écarts entres la PSG et la PSR lors
de l'estimation des force inter segmentaires (Fi)
et des moments
articulaires (Mi) suivants les trois directions de l'espace
NRMSe [%]
Articulations
Fix Fiy Fiz Mix Miy Miz
Cheville D 2 0 5 0 2 2
G 2 0 2 3 0 3
Genou D 2 1 3 1 1 8
G 1 1 0 4 3 5
Hanche D 5 4 7 0 9 10
G 27 11 20 10 18 14
C7 39 50 22 25 1 16
T12 3 22 47 21 1 28
L5 25 66 19 30 5 39
Coude D 1 6 10 11 7 1
G 3 3 1 10 5 1
Épaule D 2 0 2 1 6 4
G 10 3 5 1 2 9
| 
