بررسی تعادل دینامیکی راه رفتن با استفاده از مدل هفت عضوی در فاز تک تکیه گاهی بر اساس احتمال تحقق

Abstract

کنترل تعادل یک هدف زمینه ای در فعالیت های وضعیت ایستاده بدن است و پایش، تحلیل، و دخالت به منظور بهبود آن، موضوع بخشی از پژوهش های حوزه بیومکانیک حرکات انسان قرار گرفته است. در مطالعات با رویکرد کمّی مربوط به تعادل انسان، دانستن اینکه مقدارتعادل از نظر عددی در یک وضعیت بدن یا هر لحظه در طول یک مسیر حرکت چقدر است، ضروری می باشد. این پژوهش یک معیار کمّی جدید برای بیان میزان پایداری وضعیت در طول سیکل راه رفتن پیشنهاد می کند. مبنای این معیار کمّی احتمال تحقق یا موفقیت دینامیکی در به پایان رساندن فاز پرواز بدون از دست رفتن تعادل و بدون شروع فرآیند زمین خوردن است. احتمال موفقیت دینامیکی راه رفتن روی یک مدل هفت عضوی با جرم گسترده مدل سازی و محاسبه شده است. در این مطالعه حرکت در این فاز بـصورت حرکتـی بهینه با توجه به حفظ حداکثری تعادل در کنار تأمین قیود سینماتیک و توجه به انرژی مصرفی و سطح تحریک ماهیچه ای و تغییرات تحریک محاسبه شده است که به صورت در نظر گرفتن وزن هایی برای احتمال موفقیت اجرای حرکت و مصرف انرژی و به دست آوردن طول گام بهینه می باشد، به صورتی که هم قید تعادل حداکثری و هم مصرف انرژی حداقل لحاظ شده باشد. برای مثال، طول گام بهینه با در نظر گرفتن قید حداکثر کمیت تعادل برای یک فرد با قد و وزن 187 سانتیمتر و 92 کیلوگرم در طول گام 27 سانتیمتر به دست آمد. یکی از عوامل تاثیر گذار در حفظ تعادل سرعت راه رفتن می باشد . توجه به این نکته که هرچه میانگین سرعت مرکز جرم افزایش یابد احتمال حفظ تعادل کمتر خواهد شد، لذا به منظور در نظر گرفتن ماکزیمم سرعت میانگین مرکز جرم در کنار حفظ تعادل حداکثری ، طول گام بهینه46 سانتی متر محاسبه گردیده است.