Passive Dynamic Walking with Arms: Sagittal Plane Bifurcation and Stability
Notice bibliographique
Résumé
Human locomotion is very efficient and adaptable, with many passive and active musculoskeletal elements responsible for the generated motion. Passive oscillation of the arms may be an important contributing factor to gait efficiency and stability as it has been associated with better energetic performance and three-dimensional stability by lowering the ground reaction moment. However, its influence on sagittal plane gait characteristics is often overlooked and requires a detailed analysis to effectively utilize arm swinging in bioin-spired robotics, musculoskeletal modeling, and assistive systems design. In this study, we develop an anthropomorphic planar passive dynamic walker with arms and detect different modes of arm swinging patterns as the natural dynamic response of the system. Two types of 1-periodic stable gaits with parallel and opposing swinging patterns are generated which are producible independently on a range of slope angles. Stability with respect to slope angles is analyzed for a range of damping values in the arms (0.01, 0.055, and 0.07 Nms/rad) and swing knees (0.00, 0.015, and 0.15 Nms/rad) and compared with a similar model without arms. It is demonstrated that the addition of opposing arm oscillations can increase the range of slope angles with 1-periodic stable gaits by up to 8% without noticeably affecting the kinematics of the lower limbs. The range of slope angles with 1-periodic stable gaits was noticeably wider (up to 98%) for opposing arm swinging than parallel arm swinging. This work shows that two-dimensional musculoskeletal models and bipedal walkers can benefit from the inclusion of passive arms for higher stability and increased anthropomorphism.
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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 | 0,000 | 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 | 0,000 | 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 ».