0% Complete
فارسی
Home
/
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
Authors :
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
Keywords :
Inverse dynamics،Crutch-assisted gait،Upper limb biomechanics،Exoskeleton modeling،Joint torque estimation
Abstract :
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
Papers List
List of archived papers
Toward Precision Psychiatry: Differentiating Depression and Psychosis Using EEG-Based Machine Learning Models
Vahid Asayesh - Mehdi Dehghani - Majid Torabi - Sepideh Akhtari-Khosroshahi - Maedeh Akhtari-Khosroshahi - Sebelan Daneshvar
بکارگیری فن آفرینی های پیشرفته جهت شناسایی خانه های خالی با اهداف مالیات گیری
جابر خورشیدسوار - جمال برزگری خانقاه
Analysis of Blood Report Images Using General-Purpose Vision-Language Models
Nadia Bakhsheshi - Hamid Beigy
مروری بر روشهای هوشمند مدیریت فرسودگی لینکهای عمودی در شبکههای روی تراشه سهبعدی
سید محمد آذرشین - رضا فرشیدی - امین مهرانزاده
Static and Dynamic WPLI on Stressful Scenarios: an EEG Study
Nasrin Dehghani - Negin Joghataei - Zahra Ghanbari - Mohammad Hassan Moradi
Multi-Objective Optimization of the Impeller of a mini Blood Pump: Balancing Outlet Pressure and Scalar Shear Stress
Reza Sahebi-Kuzeh kanan - Hanieh Niroomand-oscuii - Habib Badri Ghavifekr - Farzan Ghalichi
تحلیل تنش روتور توربین گازی به کمک آنالیز حساسیت
پروانه امجدیان
تأثیر حسابداری منابع انسانی بر عملکرد مالی بانک قرض الحسنه مهر ایران
بهروز امیدی
نقش علم داده در مهندسی راه و ترابری
حمیدرضا ربانینژاد
بررسی عوامل رویکرد مؤثرمالی در بازاریابی محتوای دیجیتال بر روابط شرکتها و نامهای, برند تجاری
حسین بوذری
more
Samin Hamayesh - Version 43.6.0