Biomechanical Comparison of Human Walking Locomotion on Solid Ground and Sand

要約

人間の移動に関する現在の研究は、主に固体地面の歩行条件に焦点を当てています。
この論文では、固体の地面と砂の上での人間の歩行移動の生体力学的な比較を紹介します。
健常成人 20 名からの固い地面と砂の上での移動に関する 3 次元運動データと生体力学的データを含む新しいデータセットが収集されます。
データ収集方法を提示し、関節生体力学の運動学的および運動学的プロファイルとともにセンサーデータを報告します。
人間の歩行と関節の剛性プロファイルの包括的な分析が示されています。
運動学的および運動学的分析により、砂の上での人間の歩行移動は、固い地面での歩行のパターンと比較して、異なる地面反力と関節トルクプロファイルを示すことが明らかになりました。
これらの歩行の違いは、人間が砂などの地形条件を作り出すために運動制御戦略を採用していることを反映しています。
このデータセットは、研究者が人間の活動認識やさまざまな地形を歩くための補助装置を研究するための移動データのソースも提供します。

要約(オリジナル)

Current studies on human locomotion focus mainly on solid ground walking conditions. In this paper, we present a biomechanic comparison of human walking locomotion on solid ground and sand. A novel dataset containing 3-dimensional motion and biomechanical data from 20 able-bodied adults for locomotion on solid ground and sand is collected. We present the data collection methods and report the sensor data along with the kinematic and kinetic profiles of joint biomechanics. A comprehensive analysis of human gait and joint stiffness profiles is presented. The kinematic and kinetic analysis reveals that human walking locomotion on sand shows different ground reaction forces and joint torque profiles, compared with those patterns from walking on solid ground. These gait differences reflect that humans adopt motion control strategies for yielding terrain conditions such as sand. The dataset also provides a source of locomotion data for researchers to study human activity recognition and assistive devices for walking on different terrains.

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