0% Complete
English
صفحه اصلی
/
سی و دومین کنفرانس ملی و دهمین کنفرانس بین المللی مهندسی زیست پزشکی ایران
Inverse Dynamics Analysis of the Crutch-Assisted Gait with a Lower-Limb Robotic Exoskeleton
نویسندگان :
Negin Nasirian
1
Milad Hosseini
2
Reza Norouzzadeh
3
Saeed Behzadipour
4
1- دانشگاه صنعتی شریف، تهران، ایران
2- دانشگاه صنعتی شریف، تهران، ایران
3- دانشگاه صنعتی شریف، تهران، ایران
4- دانشگاه صنعتی شریف، تهران، ایران
کلمات کلیدی :
Inverse dynamics،Crutch-assisted gait،Upper limb biomechanics،Exoskeleton modeling،Joint torque estimation
چکیده :
This study presents a comprehensive inverse dynamics framework for evaluating upper-limb joint loading during crutch-assisted gait with Exoped, a lower-limb robotic exoskeleton. To address the absence of integrated biomechanical models capturing the combined interactions of the user, exoskeleton, and assistive devices, a full-body skeletal model was developed. Motion capture and force plate data were collected from a paraplegic user walking with instrumented forearm crutches, each equipped with a single-axis load cell and reflective markers. The crutch system was validated against force plate measurements, showing high accuracy in vertical ground reaction force (GRF) estimation with a maximum RMS error of 7.01% for axial forces, with shear forces remaining below 10% throughout the gait cycle. The skeletal model was further validated by comparing model output and recorded foot GRFs, demonstrating close agreement in both magnitude and timing of loading patterns with average relative errors of 14.34% for the left foot and 15.86% for the right foot. Inverse dynamics analysis revealed physiologically plausible torques, with peak values of approximately –12 Nm at the elbow and 20 Nm at the shoulder, primarily in the pitch (flexion/extension) and roll (abduction/adduction) axes. These magnitudes align with previously reported ranges for assisted gait and remain within physiological capacity, supporting the model validity. The results identify critical phases of the gait cycle-particularly early and mid-stance-where torque demands peak, providing actionable insights for clinical gait training and exoskeleton control strategies aimed at minimizing upper-limb exhaustion and pathological risks
لیست مقالات
لیست مقالات بایگانی شده
The Impact of an Interactive Rehabilitation Protocol on Reorganization of Brain Networks in Children with Cerebral Palsy: A Pilot Study
Shahed Salehzehi - Mahdi Mollaei - Parisa Hosseini - Ali Koohian Mohammad abadi - Mohammad Ebrahim Hashemi - Hamid Reza Kobravi - Narges Hashemi - Mehran Beiraghi Toosi - Javad Akhondian
Predictive Modeling of Astronaut Skin Microbiome Changes Using Machine Learning on NASA Multi-Omics Data
Mahdi Ansari - Abolfazl Hajihashemi - Mohammad Rafienia
نقش حاکمیت شرکتی و شهرت در افشا مسولیت اجتماعی شرکت و عملکرد شرکت
رسول عبدی - سعید فردوسی
مروری بر ترجمه زبان های ناشناخته یا باستانی با استفاده از یادگیری عمیق
علی عبدالعظیمی - سید حسن مرتضوی
Emotion Recognition from EEG signal using GA-FLANN with Whale Optimization Algorithm
Mohammadamir Razmi - Pouya Faridfar - Seyed Amirreza Navali Hosseini alavi
اتوماسیون هوش مصنوعی کلید موفقیت در آینده تولید
مهدی بشیرزاده
تشخیص زودهنگام وسواس فکری از دادههای متنی شبکههای اجتماعی با استفاده از مدلهای زبانی بر پایه ترنسفورمر
سمیه حسینی زنوزی
امنیت در سیستمهای توزیعشده: مقایسه رایانش ابری با فناوریهای سنتی و راهکارهای هوشمند مقابله با تهدیدات نوظهور
بهنام محمدلو - امین بابازاده سنگر
Plasma Electrolytic Oxidation-Derived HAp–Ta₂O₅ Coatings on Ti6Al4V for Biomedical Applications
Milad Hosseini - Jafar Khalil allafi - Mir saman Safavi
مفاهیم حسابداری مدیریت راهبردی در شرکتها، مزایا، معایب و راهکارها
علی نمازیان - علی محمدی
بیشتر
ثمین همایش، سامانه مدیریت کنفرانس ها و جشنواره ها - نگارش 42.4.1