tsta

Home / سی و دومین کنفرانس ملی و دهمین کنفرانس بین المللی مهندسی زیست پزشکی ایران

Phase-Specific Analysis of Arm–Leg Load Sharing in Exoskeleton-Assisted Gait Using Biomechanical Indices

Authors :

Milad Hosseini¹ Negin Nasirian² Saeed Behzadipour³

1- دانشگاه صنعتی شریف، تهران، ایران 2- دانشگاه صنعتی شریف، تهران، ایران 3- دانشگاه صنعتی شریف، تهران، ایران

Keywords :

Exoskeleton-assisted gait،Arm–leg load sharing،Upper-limb support،Load-sharing indices،Upper-limb loading

Abstract :

This study investigated the redistribution of support between the arms and legs during exoskeleton-assisted gait with forearm crutches, using the Exoped lower-limb exoskeleton. A full-body skeletal model was developed by synchronized motion capture, ground force reaction measurement, and instrumented crutch data to compute phase-specific indices of load sharing. The modeling framework had been previously validated against experimental ground reaction forces, ensuring reliable estimation of joint kinetics and external loads. Results showed that the arms carried approximately 10% of body weight on average (ULSF ≈0.10), with transient peaks of ~0.18 during mid stance. The Vertical Impulse Share (VIS) indicated increased cumulative arm contributions in pre-swing and initial swing (~0.12–0.13), while the Arm Asymmetry Index (AAI) reached values near 1 during loading response (the initial double support phase immediately after heel strike, when the limb begins accepting body weight) and terminal swing, reflecting reliance on a single arm. Peak Support Timing (PST) consistently occurred at ~28–30% of the gait cycle, corresponding to late mid stance. These findings demonstrate that although arm forces remain modest in absolute terms, their phase-dependent nature makes them critical for stability and may predispose the upper limbs to repetitive high-load exposure. The proposed framework offers practical insights for safer exoskeleton design and rehabilitation strategies aimed at reducing upper-limb overuse.

Papers List

List of archived papers

جایگاه هوش مصنوعی در آینده اقتصاد ایران

سید کمال صادقی - فاطمه نمازی - هانیه پور مهدی

آلیاژهای حافظه‌دار نیکل-تیتانیم در مهندسی پزشکی: نوآوری‌ها، چالش‌ها و کاربردهای پزشکی

مهدیه سلطانعلی پور - میلاد بدر - جعفر خلیل علافی

Dynamic Cross-Frequency Coupling Reveals Task Dependent Neural Engagement During Varying Cognitive Demands

Seyed Saman Sajadi - Babak Fazli - Fateme Karbasi - Ehsan Garosi - Milad Jalilian - Soheila Hosseinzadeh - Amir Homayoun Jafari - Seyed Abolfazl Zakerian

چیستی و چگونگی شناسایی انجمن‌ها در شبکه‌های اجتماعی

غزاله حاجی آبادی - مجید عبدالرزاق نژاد

آینده پژوهی فرصتها و چالشهای احتمالی در صنعت بیمه ایران

حسین خانلو

Recovery of Hand Motor Function in Children with ‎Hemiparetic Cerebral Palsy using an Interactive ‎Computer Game Combined with Mechanoreceptor ‎Stimulation: A Pilot Study

Mobina Ramezani - Shahed Salehzehi - Parisa Hosseini - Zahra Alizadeh Sarborj - Ghazal Mohammadzadeh - Hamid Reza Kobravi - Narges Hashemi - Mehran Beiraghi Toosi - Javad Akhondian

ساخت داربست پلی‌یورتان گرمانرم-هیدروکسی آپاتیت-اکسید گرافن احیا شده و بررسی رفتار زیست‌تخریب‌پذیری و زیست‌سازگاری آن

سید امیررضا زارعیان - سید مجتبی زبرجد

تشخیص پول شویی در بانکداری هوشمند با استفاده از مدل مخفی مارکوف مبتنی بر استنتاج فازی

فرهاد کریم¬خانی - رضا جعفرزاده - حسن مکرمی

تشخیص بیماری سرطان دهانه رحم به کمک شبکه عصبی با جمع آوری داده ها به صورت برخط

وحیدرضا افشین - سعیده کبیری راد - حمید ظهیری

بررسی رابطه بین عدم تقارن اطلاعاتی و هزینه حقوق صاحبان سهام با فراوانی گزارشگری مالی

رعنا شهدآور - سولماز سعیدیان - رعنا پورفرج