一个改进的间歇性控制模型的姿势摇摆在静静的站立实施数据驱动的方法

科学领域:

• 生物力学 生物力学
• 人类的姿势控制
• 控制理论 控制理论 控制理论

背景情况:

• 人类静静地站立需要复杂的姿势控制机制.
• 现有的模型,如阿赛等人. (2009),在准确捕捉姿势摇摆动态方面存在局限性.
• 对生物系统的间歇性控制策略越来越多地被探索.

研究的目的:

• 为人类静静站立提出和验证一种新的间歇性控制模型.
• 将拟议模型的模拟精度与实验数据和现有模型进行比较.
• 调查模型能够复制姿势摇摆的关键生物机械和统计特征的能力.

主要方法:

• 开发一种新的间歇性控制模型,其中包括"常规"和"即将发生"的干预组件.
• 触发条件基于压力中心 (COP) 切换频率 (波形变换) 和摇摆角值.
• 使用贝叶斯回归从实验静止数据的参数检索;与Asai等进行比较. (2009年) 的模型.

主要成果:

• 新模型成功地复制了 COP 的功率谱密度 (PSD) 中的两个功率规律缩放模式.
• 模拟结果显示,对于概率密度函数距离,RMS,总摆动路径,位移范围和COP的50%功率频率,与实验数据更接近一致.
• 来自新模型模拟的极限周期振荡 (LCOs) 显示了与实验数据的更高匹配精度.

结论:

• 拟议的间歇控制模型在模拟人类静静地站立时提供了更好的准确性.
• 该模型捕捉功率规律缩放和LCO的能力突出了其理解姿势控制的潜力.
• 这个模型为分析和预测人类姿势摇摆动态提供了一个更精细的框架.