Efectos del error en las mediciones de la fuerza de contacto pie-suelo en el análisis dinámico inverso de la marcha humana

摘要

Para realizar un análisis dinámico inverso (ADI) de la marcha humana, es necesario capturar el movimiento del cuerpo y disponer de un conjunto de parámetros antropométricos (geométricos e inerciales) del sujeto. Si la información cinemática es completamente conocida, el ADI permite determinar los momentos articulares y las fuerzas de contacto pie-suelo. Existen estudios que utilizan sólo un modelo parcial del cuerpo humano (usando únicamente las piernas, por ejemplo), e introducen las mediciones de una placa de fuerza como datos de entrada del ADI. Es conocido que los resultados de este problema son altamente dependientes de la calidad de los datos de entrada-cinemáticos y dinámicos-y los datos obtenidos con una placa de fuerza contienen errores experimentales. El trabajo que se presenta tiene por objetivo analizar la influencia del error en las mediciones de una placa de fuerza en los momentos articulares calculados. Se han simulado errores sistemáticos (errores de bias) y errores aleatorios (errores Gaussianos). En el primer caso, los indicadores utilizados para cuantificar la propagación del error de bias en los momentos articulares, son la raíz del error cuadrático medio (RMSE), su valor normalizado (NRMSE) y la sensibilidad de los momentos a las perturbaciones en las fuerzas de contacto. En el caso de las perturbaciones aleatorias, el error se ha modelizado mediante una distribución de probabilidad Gausiana simulando 1000 muestras distintas. Como indicadores de la propagación de este error, se calculan -para cada momento y en cada instante de tiempo-, la media de los valores obtenidos y su desviación estándar. El trabajo incluye un estudio detallado sobre la influencia de estos dos tipos de errores.