Mechanical Equilibrium of Step Transition Governs Vertical Ground Reaction Force Morphology in Human Walking
Notice bibliographique
Résumé
Abstract Understanding the vertical ground reaction force (vGRF) profile offers important insight into how humans regulate mechanical work during walking. Although the characteristic double-hump vGRF pattern is well documented, the mechanical factors underlying asymmetry in peak amplitudes and midstance trough timing remain unclear. Using a simple powered walking model and an inverted pendulum simulation with constant hip torque, we examined how step-transition work—collision and push-off—shapes the vGRF trajectory. We further compared these predictions to empirical data spanning walking speeds from 0.8–1.4 m. s −1 . The simple walking model predicted symmetric vGRF profiles across speeds because collision and push-off impulses were equal, resulting in passive single-support motion. In contrast, adding hip torque within the pendular model produced stance-phase asymmetries, shifting the vGRF trough earlier when torque added energy and later when torque dissipated energy. Empirical analysis revealed that collision and push-off impulses were generally unequal except at one speed, producing asymmetric vGRF peaks. At low speeds, push-off exceeded collision; at high speeds, the reverse occurred, consistent with a need for compensatory single-support positive work. These mechanical imbalances predicted systematic shifts in trough timing toward the dominant impulse. Therefore, we propose the Vertical GRF Trough Timing Index (vGRF-TTI), combined with collision and push-off peak amplitudes, as a clinically meaningful outcome capturing the balance of step-transition work. Earlier troughs with elevated collision peaks indicate impaired push-off or constrained gait conditions, whereas later troughs with larger push-off peaks reflect compensatory or enhanced propulsion. These metrics provide sensitive, mechanism-based indicators of gait efficiency and neuromotor control.
Récupéré en direct depuis OpenAlex et désinversé. Les résumés ne sont pas conservés dans cette base de données : les index inversés représentent 8,6 Go des 9,3 Go de texte de la base, et le serveur dispose de 13 Go libres.
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) | 0,001 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| 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 | 0,001 | 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 ».