Multiple-step model-experiment matching allows precise definition of dynamical leg parameters in human running.
Multiple-step model-experiment matching allows precise definition of dynamical leg parameters in human running.
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多步模型实验匹配可以精确定义人体跑步中的动态腿部参数
DOI：
10.1016/j.jbiomech.2012.06.030
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发表时间：
2012
影响因子：
2.4
通讯作者：
Seyfarth
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Ludwig;Grimmer;Seyfarth
弹簧加载倒立摆（SLIP）模型是一个很好的建立模型，用于描述像人跑步一样的弹性步态。弹簧腿行为的概念已经导致许多研究人员以各种实验设置和各种方式计算相应的参数，主要是刚度。然而，不同的方法产生不同的结果，使得研究之间的比较变得困难。此外，具有实验获得的腿参数的模型模拟通常导致模型和实验质心轨迹之间的相对较大的差异。在这里，我们追求相反的方法，即计算模型参数，允许再现实验步骤序列。此外，为了捕获能量波动，需要并提出了SLIP（ESLIP）的扩展。模型与实验的良好匹配验证了SLIP对人类跑步的描述，并将所获得的参数称为动态腿部参数。
The spring-loaded inverted pendulum (SLIP) model is a well established model for describing bouncy gaits like human running. The notion of spring-like leg behavior has led many researchers to compute the corresponding parameters, predominantly stiffness, in various experimental setups and in various ways. However, different methods yield different results, making the comparison between studies difficult. Further, a model simulation with experimentally obtained leg parameters typically results in comparatively large differences between model and experimental center of mass trajectories. Here, we pursue the opposite approach which is calculating model parameters that allow reproduction of an experimental sequence of steps. In addition, to capture energy fluctuations, an extension of the SLIP (ESLIP) is required and presented. The excellent match of the models with the experiment validates the description of human running by the SLIP with the obtained parameters which we hence call dynamical leg parameters.
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