Séance de cours

Analyse de la démarche: Introduction

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Dans cours

BIOENG-404: Analysis and modelling of locomotion

The lecture presents an overview of the state of the art in the analysis and modeling of human locomotion and the underlying motor circuits. Multiple aspects are considered including neurophysiology, gait characterization, biomechanics, numerical modeling, ...

Description

Cette séance de cours couvre l'introduction à l'analyse de la démarche, y compris son origine, les troubles, et les objectifs. Il traite des méthodes d'évaluation, des perspectives historiques, de l'analyse de la démarche des chevaux, de l'instrumentation et des troubles de la locomotion. L'importance de l'analyse de la démarche dans le diagnostic des maladies, la mesure du rendement fonctionnel et le dépistage des risques d'automne est soulignée. Différentes méthodes d'analyse de la démarche, y compris des approches d'observation et quantitatives, sont expliquées. La séance de cours se penche également sur l'évaluation de la locomotion par des tests subjectifs et objectifs, ainsi que sur l'analyse de la cinématique, de la cinétique et de l'électromyographie. On discute de diverses caractéristiques cinématiques et spatio-temporelles observées lors d'événements de démarche, ainsi que de l'importance de l'analyse quantitative de la démarche dans l'évaluation de la longueur, de la durée, des angles, des positions, des forces, des moments articulaires et des activations musculaires.

Enseignant·e·s (3)

Kamiar Aminian

Expertise Biomechanics of human movement Wearable Technology / Inertial sensors Gait Analysis / Physical Activity Monitoring Physical activity Patterns Sport Performance Orthopedics / Rehabilitation engineering Fall Prevention in Elderly Motor function in Parkinson disease Physical behavior in chronic pain Expertise Biomechanics of human movement Wearable Technology / Inertial sensors Gait Analysis / Physical Activity Monitoring Physical activity Patterns Sport Performance Orthopedics / Rehabilitation engin

Auke Ijspeert

Auke Ijspeert is a full professor at the EPFL, and head of the Biorobotics Laboratory (BioRob). He has a B.Sc./M.Sc. in physics from the EPFL (1995), and a PhD in artificial intelligence from the University of Edinburgh (1999). He carried out postdocs at IDSIA and EPFL, and at the University of Southern California (USC). He then became a research assistant professor at USC, and an external collaborator at ATR (Advanced Telecommunications Research institute) in Japan. In 2002, he came back to the EPFL as an SNF assistant professor. He was promoted to associate professor in October 2009 and to full professor in April 2016. His primary affiliation is with the Institute of Bioengineering, and secondary affiliation with the Institute of Mechanical Engineering. His research interests are at the intersection between robotics, computational neuroscience, nonlinear dynamical systems, and machine learning. He is interested in using numerical simulations and robots to get a better understanding of sensorimotor coordination in animals, and in using inspiration from biology to design novel types of robots and adaptive controllers. (see for instance Ijspeert et al Science 2007, Ijspeert Science 2014, and Nyakatura et al Nature 2019). He is also investigating how to assist people with limited mobility using exoskeletons and assistive furniture. He is regularly invited to give talks on these topics (e.g. TED talk given at TED Global Geneva, Dec 8 2015). With his colleagues, he has received paper awards at ICRA2002, CLAWAR2005, IEEE Humanoids 2007, IEEE ROMAN 2014, CLAWAR 2015, SAB2018, and CLAWAR 2019. He is an IEEE Fellow, member of the Board of Reviewing Editors of Science magazine, and associate editor for the IEEE Transactions on Medical Robotics and Bionics and for the International Journal of Humanoid Robotics. He has acted as an associate editor for the IEEE Transactions on Robotics (2009-2013) and for Soft Robotics (2018-2021). He was a guest editor for the Proceedings of IEEE, IEEE Transactions on Biomedical Engineering, Autonomous Robots, IEEE Robotics and Automation Magazine, and Biological Cybernetics. He has been the organizer of 7 international conferences (BioADIT2004, SAB2004, AMAM2005, BioADIT2006, LATSIS2006, SSRR2016, AMAM2019), and a program committee member of over 50 conferences.

Source officielle

Proximité ontologique

Génie mécanique

Robotique: Robotique

Concepts associés (21)

Cinématique

En physique, la cinématique (du grec kinêma, le mouvement) est l'étude des mouvements indépendamment des causes qui les produisent, ou, plus exactement, l'étude de tous les mouvements possibles. À côté de la notion d'espace qui est l'objet de la géométrie, la cinématique introduit la notion de temps. À ne pas confondre avec la , un terme plus général qui concerne la vitesse et les mécanismes d'une grande variété de processus ; en mécanique, cinétique est utilisé comme adjectif pour qualifier deux grandeurs impliquant aussi la masse : le moment cinétique et l'énergie cinétique.

Cinématique inverse

La cinématique inverse (souvent abrégée IK, de l'anglais inverse kinematics) désigne l'ensemble des méthodes de calcul des positions et rotations d'un modèle articulaire afin d'obtenir une pose désirée. Les méthodes de cinématique inverse sont principalement utilisées en infographie, en robotique, en animation ou encore en chimie. Le terme cinématique inverse renvoie au fait que la résolution des calculs est généralement basée sur les équations cinématiques du modèle articulaire.

Robot kinematics

In robotics, robot kinematics applies geometry to the study of the movement of multi-degree of freedom kinematic chains that form the structure of robotic systems. The emphasis on geometry means that the links of the robot are modeled as rigid bodies and its joints are assumed to provide pure rotation or translation. Robot kinematics studies the relationship between the dimensions and connectivity of kinematic chains and the position, velocity and acceleration of each of the links in the robotic system, in order to plan and control movement and to compute actuator forces and torques.

Forward kinematics

In robot kinematics, forward kinematics refers to the use of the kinematic equations of a robot to compute the position of the end-effector from specified values for the joint parameters. The kinematics equations of the robot are used in robotics, computer games, and animation. The reverse process, that computes the joint parameters that achieve a specified position of the end-effector, is known as inverse kinematics.

Démarche

La démarche est le motif du mouvement des membres des animaux pendant leur déplacement. La plupart des animaux utilisent différents types de démarches en fonction de la vitesse, du terrain, des besoins de manœuvrer et de l'efficacité énergétique. Les diagrammes de démarche de Milton Hildebrand sont généralement utilisés par les physiologistes dans l'étude de la locomotion. Il existe différents dispositifs permettant d'étudier les démarches. Parmi les plus anciens on peut citer le fusil photographique d'Étienne-Jules Marey en 1872, puis par Eadweard Muybridge en 1878.

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Séances de cours associées (44)

Gait Kinematics: Kinematics articulaires

Explore la cinématique articulaire dans l'analyse de la démarche, couvrant le mouvement relatif entre les segments de cuisse et de tige et les conventions de nommage pour la cinématique articulaire du genou.

Kinématique: Velocité et cadres inertiels

Explore la cinématique, les définitions de vitesse, l'équivalence des cadres d'inertie et l'importance de l'accélération dans différents cadres de référence.

La cinématique du point matériel

Couvre la cinématique d'un point matériel, en se concentrant sur la vitesse et les accélérations.

Applications du gyroscope dans l'instrumentation médicale

Explore les gyroscopes dans l'instrumentation médicale, en se concentrant sur l'analyse de la démarche et la détection des tremblements.

Robotique autonome: Kinématique et contrôle

Explore la robotique autonome, couvrant la cinématique, le contrôle, le contrôle de position, la modélisation, la linéarisation et la compensation de l'avance.

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