Freiheitsgrad

19. April 2017 F 0

Freiheitsgrad (degree of freedom), allgemein die Bewegungsmöglichkeiten eines Körpers im Raum auf ein Koordinatensystem bezogen; in der Statistik die Schätzung unbekannter  Parameter (Kennwert) einer Grundgesamtheit anhand einer Stichprobe (Wikipedia); in Anatomie und Biomechanik Anzahl und Art der möglichen Bewegungen eines Gelenkes (s. Abb.). →Beweglichkeit

Für die sportliche Bewegung sind die Freiheitsgrade der Drehbewegungen in den Gelenken bedeutsam, die von der Anzahl der Drehachsen abhängen und je nach Gelenktyp bis zu drei rotatorische Ebenen. ermöglichen. Diese Zahl summiert sich, wenn man benachbarte Gelenke miteinschließt. So besitzt die Hand gegenüber dem Rumpf 13 Freiheitsgrade (Neumaier, 2006, S.25). In der Summe aller rund 800 Freiheitsgrade des Bewegungsapparates ist davon auszugehen, dass sich eine Bewegung nie identisch wiederholt (Schöllhorn, 2009)

Abb.: Freiheitsgrade verschiedener Gelenktypen (Sommer, 1994, S.49) (freigegeben durch Weltbild-Verlag am 27.03.2007)
Freiheitsgrade verschiedener Gelenktypen (Sommer, 1994, S.49) (freigegeben durch Weltbild-Verlag am 27.03.2007)

 

Exkurs: Zelik et al. (2015 ) haben verschiedene empirische Messungen zur Aufhellung der biomechanischen Arbeit beim Gehen vorgenommen. Dabei wurde durch die Analyse von 6 Freiheitsgraden die Energieveränderungen des Körpers besser erfasst als mit herkömmlichen Schätzungen mit drei Freiheitsgraden. Diese Ergebnisse verfeinern das grundlegende Verständnis davon, wie die Arbeit im Körper verteilt ist, was Auswirkungen auf die assistierende Technologie, biomechanische Simulationen und potenzielle klinische Behandlung hat. So können typische Bewegungsmuster ermittelt werden, die sich u.a. auf die Freiheitsgrade stützen, die eine Person bei wiederholtem Ausführen einer gestellten Aufgabe nutzt. Der Begriff Bewegungsmuster steht dabei sowohl für die konkreten Bewegungsbahnen, die die Gliedmaßen durchlaufen, wie auch für die Organisation und Abfolge verschiedener Teilbewegungen, die bei der Erledigung der Arbeiten durchgeführt werden (Bös, 2003).


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