Resumen de Two-dimensional kinematics of horses at trot through videometry and mathematical modeling

Yolanda Torres Pérez, Edwin Yesid Gómez Pachón, Francisco Miro Rodríguez

• español

  Actualmente, el método de observación directa se utiliza para evaluar el movimiento de los caballos. Sin embargo, este método es limitado, totalmente subjetivo y muchos detalles de la funcionalidad del sistema músculo-esquelético no pueden ser detectados y evaluados, debido a que no son perceptibles a simple vista.El principal objetivo de este estudio fue desarrollar un modelo matemático que permita calcular, graficar y simular el movimiento angular en dos dimensiones de algunas articulaciones de los caballos. El aparato locomotor del caballo fue modelado como un sistema mecánico de cuerpos rígidos articulados por 15 juntas simples.La solución matemática del mecanismo se hizo desde el punto de vista del pasivo de la cinemática inversa (plana), 15 ecuaciones de cadena se construyeron asociando los segmentos corporales del sistema en movimiento con la base de inercial y el método de optimización matemática basada en el cálculo de los mínimos cuadrados fueron utilizadosEn este estudio se obtuvieron las curvas cinemáticas de las principales articulaciones; las trayectorias (altura) de los marcadores las bandas coronarias trasera y delantera (cascos), y una simulación del sistema mecánico. Esta herramienta elimina la subjetividad y permite a los veterinarios observar, evaluar (cualitativa y cuantitativamente), diagnosticar e investigar sobre diferentes fenómenos de la marcha de los caballos.

• English

  Currently, the direct observation method is used to assess the movement of horses. However, this method is limited, totally subjective and many details of the functionality of the musculoskeletal system cannot be detected and evaluated, because they are not perceptible to the naked eye.The aim of this study was to develop a mathematical model that calculates, plots and simulates the 2D angular movement of some horse joints. The horse's locomotor system was modeled as a mechanical system of rigid bodies articulated by 15 simple joints.The mathematical solution of the mechanism was made from the standpoint of liabilities of  inverse kinematics (flat), 15 link equations were constructed associating the body segments of the system in movement with the inertial base and the mathematical optimization method based on the least squares calculation was used.The kinematic curves of the main joints were obtained in this study; trajectories (height) of the markers on fore and hind coronary band (hoofs), and a simulation of the mechanical system. This tool removes the subjectivity and enables veterinarians to observe, evaluate (qualitatively and quantitatively), diagnose and research about different phenomena of the horse’s gait.