کد مقاله | کد نشریه | سال انتشار | مقاله انگلیسی | نسخه تمام متن |
---|---|---|---|---|
10432025 | 910233 | 2014 | 6 صفحه PDF | دانلود رایگان |
عنوان انگلیسی مقاله ISI
Predicting human walking gaits with a simple planar model
ترجمه فارسی عنوان
پیش بینی مسیر راه رفتن انسان را با یک مدل ساده فلاری
دانلود مقاله + سفارش ترجمه
دانلود مقاله ISI انگلیسی
رایگان برای ایرانیان
ترجمه چکیده
مدل های پیاده روی انسان با پیچیدگی متوسط توانایی ضبط دقیق سینماتیک مفصلی و انرژی کامل بدن را دارند، بنابراین اطلاعات همزمان بیشتری نسبت به مدل های بسیار ساده و هزینه های محاسباتی کمتر از مدل های بسیار پیچیده ارائه می شود. این کار مدلهای دو طرفه چهار و شش پیوند را با زانو و پای دایره سفت و سخت بررسی می کند. دو مدل متفاوت در این است که مدل شش لینک شامل مفاصل مچ پا است. گام های پایدار دوره ای برای هر دو مدل با استفاده از یک روش کنترل مبتنی بر دینامیک صفر ترکیبی تولید می شود. برای ایجاد پایه ای از این که چگونه مدل ها می توانند راه رفتن طبیعی مردانه را تقریبا نزدیک کنند، راه رفتن به منظور مطابقت داده های داده های تجربی انسان با سرعت بسیار زیاد از سرعت بسیار زیاد تا سرعت بسیار بالا بهینه سازی شده است. مدل شش پیوند به خوبی با طول گام آزمایش، سرعت و قدرت مطلق مطلق همخوانی داشت، در حالی که مدل چهار لینک، نشانگر این نیست که کار مچ پا یک عنصر بحرانی در مدل های رفتاری انسان این نوع است. فراتر از صرفا انطباق با داده های انسانی، مدل شش لینک می تواند در یک چارچوب بهینه سازی برای پیش بینی راه رفتن طبیعی مردم با استفاده از یک تابع هدف مربع گشتاور استفاده شود. مدل به خوبی پیش بینی طول مرحله آزمایش، حرکات مشترک و قدرت مطلق متوسط را در طیف گسترده ای از سرعت پیش بینی کرد.
موضوعات مرتبط
مهندسی و علوم پایه
سایر رشته های مهندسی
مهندسی پزشکی
چکیده انگلیسی
Models of human walking with moderate complexity have the potential to accurately capture both joint kinematics and whole body energetics, thereby offering more simultaneous information than very simple models and less computational cost than very complex models. This work examines four- and six-link planar biped models with knees and rigid circular feet. The two differ in that the six-link model includes ankle joints. Stable periodic walking gaits are generated for both models using a hybrid zero dynamics-based control approach. To establish a baseline of how well the models can approximate normal human walking, gaits were optimized to match experimental human walking data, ranging in speed from very slow to very fast. The six-link model well matched the experimental step length, speed, and mean absolute power, while the four-link model did not, indicating that ankle work is a critical element in human walking models of this type. Beyond simply matching human data, the six-link model can be used in an optimization framework to predict normal human walking using a torque-squared objective function. The model well predicted experimental step length, joint motions, and mean absolute power over the full range of speeds.
ناشر
Database: Elsevier - ScienceDirect (ساینس دایرکت)
Journal: Journal of Biomechanics - Volume 47, Issue 6, 11 April 2014, Pages 1416-1421
Journal: Journal of Biomechanics - Volume 47, Issue 6, 11 April 2014, Pages 1416-1421
نویسندگان
Anne E. Martin, James P. Schmiedeler,