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 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 | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,001 |
| 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 ».