ارزیابی طول گام بهینه در راه‌رفتن مدل هفت‌عضوی به روش حاشیۀ پایداری

Abstract

در طراحی حرکت راه‌­رفتن، حفظ حداکثری تعادل، در کنار تأمین قیود سینماتیک و میزان انرژی مصرفی باید در کانون توجه قرار گیرد. در این پژوهش، هدف یافتن طول گام بهینه است. در این مطالعه، از یک تابع هزینۀ حداقل مصرف انرژی و هزینۀ افتادن استفاده شد. تابع هزینۀ افتادن با استفاده از مفهوم حاشیۀ پایداری و کمیت شاخص تعادل طراحی شد. برای بررسی وضعیت تعادل و بازسازی الگوی حرکتی، از حرکت راه‌­رفتن طبیعی آزمودنی‌­های سالم داده‌­برداری شد و الگویی هفت‌­لینکی تعریف شد. در این پژوهش، مناسب‌­ترین طول گام برای فرد با قد و وزن و مشخصات دورۀ راه‌­رفتن معلوم به‌­دست آمد. برای مثال، طول گام بهینه در راه‌­رفتن فردی با قد 187 سانتی‌­متر و جرم 92 کیلوگرم، 54 سانتی­متر است. در این پژوهش با تحلیل راه­‌رفتن فرد، ویژگی‌­های سینماتیکی و سینتیکی الگوی حرکتی او تشخیص داده شد. با محاسبۀ شاخص تعادل، به فرد در یافتن طول گام بهینه‌­ای که به‌­ازای آن تعادل بیشینه می‌­شود، کمک شده است. نتایج این مطالعه می‌­تواند طول گام بهینه را با هدف اصلاح الگوی راه­‌رفتن تعیین کند.