Séance de cours

Kinétique de l'articulation de la cheville

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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 se concentre sur l'application de la cinétique à l'articulation de la cheville, l'analyse et la modélisation de la locomotion. Il couvre la mesure de la force de réaction au sol, des forces et des moments dans la cheville pendant la démarche après la chirurgie, les méthodes utilisées pour la quantification et les comparaisons entre les personnes en bonne santé et les patients. La présentation comprend également un examen détaillé de la chirurgie totale de remplacement de la cheville.

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

Concepts associés (5)

Terrestrial locomotion

Terrestrial locomotion has evolved as animals adapted from aquatic to terrestrial environments. Locomotion on land raises different problems than that in water, with reduced friction being replaced by the increased effects of gravity. As viewed from evolutionary taxonomy, there are three basic forms of animal locomotion in the terrestrial environment: legged – moving by using appendages limbless locomotion – moving without legs, primarily using the body itself as a propulsive structure.

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.

Foulée

La foulée désigne l'enjambée lors de la course à pied. La première phase est un appui au sol de l'un des pieds Elle débute par la réception, généralement sur le talon, en avant du centre de gravité du coureur ; la réception amortit le choc entre le pied et le sol, l'amorti est en partie produit par la flexion du genou à laquelle s'oppose le quadriceps en contraction excentrique.

Rotating locomotion in living systems

Several organisms are capable of rolling locomotion. However, true wheels and propellers—despite their utility in human vehicles—do not seem to play a significant role in the movement of living things (with the exception of certain flagella, which work like corkscrews). Biologists have offered several explanations for the apparent absence of biological wheels, and wheeled creatures have appeared often in speculative fiction.

Bipédie

vignette|Une autruche d'Afrique, l'un des animaux bipèdes les plus rapides. La bipédie est un mode de par lequel un animal se meut sur ses deux membres postérieurs. Une espèce est dite bipède si la bipédie est son mode de locomotion ordinaire quand l'animal marche ou court. Les espèces bipèdes se rencontrent essentiellement dans deux clades de tétrapodes, les théropodes (dont les seuls représentants actuels sont les oiseaux) et les hominines (dont le seul représentant actuel est l'Homme moderne).

Séances de cours associées (5)

Kinetics: Forces et moments

Analyse les forces et les moments de locomotion humaine, en mettant l'accent sur les forces interarmées et les risques de blessures.

Gait Kinematics: Systèmes de mesure portables

Explore les systèmes portables pour l'analyse et la modélisation de la démarche cinématique, y compris les calibrations des capteurs, les algorithmes de fusion et la correction de dérive d'orientation.

Enquête sur le contrôle sensorimoteur

Examine le contrôle sensorimoteur dans la locomotion à l'aide de robots et de modèles mathématiques, explorant la locomotion bimodale, la marche des insectes et la natation ondulatoire.

Neuromécanique de locomotion terrestre

Explore la modélisation computationnelle de la locomotion terrestre, en se concentrant sur les circuits neuronaux, la biomécanique et l'optimisation de la démarche.

Analyse de la démarche: Introduction