The musculoskeletal models are biomechanical models of the locomotor apparatus interacting with the environment and, then, external forces and reaction occur. This lecture aims presenting the whole process of building, characterizing and validating a musculoskeletal model. Nowadays these models are considered mainly for ergonomics and planning of orthopedic surgeries also for prosthesis implants for limbs or joints. The musculoskeletal models represent a perfect example of the multidisciplinary of biomechanics. These modelling techniques fuse data coming from imaging MRI or CAT, motion capture data collected with stereophotogrammetric systems, dynamic of rigid body theory, solution of complex optimization problems and cost functionals, and electromyography signals. Some examples are also discussed.

I modelli muscoloscheletrici sono modelli biomeccanici dell’apparato locomotore posto in interazione con l’ambiente esterno e quindi sottoposto a forze e reazioni. In questo modulo didattico viene presentato l’intero processo di costruzione, caratterizzazione e validazione di un modello muscoloscheletrico. Detti modelli sono utilizzati principalmente per studi di ergonomia e pianificazione di interventi di chirurgia ortopedica e protesizzazione di un arto o di un’articolazione. I modelli muscoloscheletrici rappresentano un perfetto esempio della multidisciplinarietà che caratterizza la Biomeccanica. Queste tecniche fondono informazioni che derivano da immagini di risonanza magnetica o TAC, dati di motion capture ottenuti da sistemi stereofotogrammetrici, la teoria della dinamica dei corpi rigidi, la risoluzione di complessi problemi di ottimizzazione di funzionali di costo e i segnali elettromiografici. Vengono infine presentati esempi applicativi.