Foot contact forces can be used to personalize a wearable robot during human walking
Notice bibliographique
Résumé
Individuals with below-knee amputation (BKA) experience increased physical effort when walking, and the use of a robotic ankle-foot prosthesis (AFP) can reduce such effort. The walking effort could be further reduced if the robot is personalized to the wearer using human-in-the-loop (HIL) optimization of wearable robot parameters. The conventional physiological measurement, however, requires a long estimation time, hampering real-time optimization due to the limited experimental time budget. This study hypothesized that a function of foot contact force, the symmetric foot force-time integral (FFTI), could be used as a cost function for HIL optimization to rapidly estimate the physical effort of walking. We found that the new cost function presents a reasonable correlation with measured metabolic cost. When we employed the new cost function in HIL ankle-foot prosthesis stiffness parameter optimization, 8 individuals with simulated amputation reduced their metabolic cost of walking, greater than 15% (p < 0.02), compared to the weight-based and control-off conditions. The symmetry cost using the FFTI percentage was lower for the optimal condition, compared to all other conditions (p < 0.05). This study suggests that foot force-time integral symmetry using foot pressure sensors can be used as a cost function when optimizing a wearable robot parameter.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction distillée sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,001 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule tête enseignante, pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».