I ricercatori utilizzano una varietà di metodi per studiare il cammino umano:
Cattura movimento :Questa tecnica utilizza telecamere per tracciare il movimento dei marcatori posizionati sul corpo. Questi dati vengono quindi analizzati per misurare gli angoli articolari, le velocità e le accelerazioni durante la deambulazione.
Analisi dell'andatura :Ciò comporta l'analisi dei parametri temporali e spaziali del cammino. Misura la velocità dell'andatura, la lunghezza del passo, la cadenza e il tempo di oscillazione per valutare i modelli di camminata.
Elettromiografia (EMG) :L'EMG misura l'attività elettrica dei muscoli. Questi dati possono fornire informazioni sui tempi e sull’intensità dell’attivazione muscolare durante la deambulazione.
Analisi della piastra di forza :Le piastre di forza vengono utilizzate per misurare le forze esercitate dai piedi sul terreno durante la deambulazione. Questi dati possono aiutare a comprendere i meccanismi della propulsione, della distribuzione del peso e della stabilità durante la deambulazione.
Sensori inerziali :Questi sensori misurano l'accelerazione, la velocità angolare e l'orientamento dei segmenti corporei. Se posizionati su varie parti del corpo, possono monitorare i movimenti articolari e fornire dati aggiuntivi sui modelli di deambulazione.
Modellazione biomeccanica :I modelli computazionali del corpo umano e del suo sistema muscolo-scheletrico possono simulare la camminata e fornire informazioni sulle forze e sui momenti che agiscono su articolazioni e muscoli.
Realtà virtuale e simulazione :Queste tecnologie possono essere utilizzate per creare ambienti virtuali in cui il cammino umano può essere studiato e manipolato. Ciò consente ai ricercatori di esplorare diversi scenari di camminata e i loro effetti sulla locomozione.
Combinando questi metodi, i ricercatori ottengono una comprensione completa di come camminano gli esseri umani. Questa conoscenza informa la progettazione e lo sviluppo di robot in grado di camminare in modo stabile, efficiente e simile a quello umano.
Studiare il cammino umano con i robot offre anche vantaggi unici:
Precisione e controllo :I robot possono essere programmati per eseguire schemi di camminata specifici con un controllo preciso su angoli, forze e movimenti articolari. Ciò consente ai ricercatori di isolare e studiare aspetti specifici del camminare.
Ripetibilità :I robot possono eseguire ripetutamente le stesse attività di camminata, il che consente la raccolta di dati coerenti per l'analisi.
Variabilità :I robot possono essere programmati per simulare diverse condizioni di camminata, come terreni, carichi e velocità diversi. Ciò consente ai ricercatori di esplorare una gamma più ampia di scenari di camminata e i loro effetti sulla locomozione.
Collaborazione :I robot possono essere utilizzati come strumenti per interagire con soggetti umani e fornire feedback in tempo reale. Ciò facilita lo studio delle interazioni uomo-robot e dei loro effetti sulla deambulazione.
In sintesi, lo studio del cammino umano con i robot combina la precisione e il controllo della robotica con la complessità e la variabilità del movimento umano. Questo approccio migliora la nostra comprensione della locomozione umana e supporta lo sviluppo di tecnologie che possono assistere, potenziare o interagire con gli esseri umani in una varietà di contesti.
