Non-Parametric Nonlinear Parameter-Varying Parallel-Cascade Identification of Dynamic Joint Stiffness
Notice bibliographique
Résumé
OBJECTIVE: The paper presents a method to identify ankle joint dynamic stiffness during functional tasks where intrinsic and reflex stiffness change with a time-varying scheduling variable (SV), such as joint position or torque. METHODS: The method models joint stiffness with two pathways: (1) A parameter-varying (PV) impulse response function (IRF) describing intrinsic stiffness; and (2) a reflex stiffness model comprising a PV static nonlinearity followed by a PV linear element. RESULTS: Monte-Carlo simulations demonstrated that the method accurately estimated all elements of the intrinsic and reflex pathways as they changed with a SV. Experimental results with a healthy individual subjected to large, imposed ankle movements demonstrated that: (a) Intrinsic stiffness changed substantially as a function of ankle position; elasticity was lowest near the mid-position and increased with either dorsiflexion or plantarflexion. (b) Reflex gain increased and the velocity threshold for reflex excitation decreased monotonically with ankle dorsiflexion. (c) Reflex dynamics resembled a second-order, low-pass system that was invariant with ankle position. (d) The identified PV Parallel-Cascade (PC) model accurately predicted the torque response to novel trajectories of ankle movement. CONCLUSION: The PV-PC method can accurately and reliably estimate how intrinsic and reflex stiffness change with a time-varying SV. SIGNIFICANCE: The method is novel with multiple advantages: (a) It provides a unified algorithm that characterizes the changes in the parameters of all joint stiffness elements needed to understand their role in postural/movement control; (b) It is efficient requiring only two trials; (c) The models identified can predict the joint stiffness response to novel movements informing orthoses and prostheses design.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,002 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,002 | 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 source (Gemma direct ou Codex distillé), 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 ».