Bien que les deux approches de la conception des systèmes de contrôle pour les prothèses et les orthèses ont des inconvénients, ils ont certains mérites ainsi. On emploie des contrôleurs linéaires pour contrôler la démarche qui serait facile à mettre en œuvre, si ce n`est pour les nombreuses phases discrètes de la démarche. L`autre utilise une contrainte virtuelle basée sur une paramétrilisation continue de la phase de la démarche pour caractériser l`ensemble du cycle de la démarche. Cette contrainte lorsqu`elle est appliquée par un contrôleur non linéaire est connue pour produire des guasses de marche appropriées dans les amputés [11]. Le contrôle du dérivé proportionnel (DP) de sortie a été utilisé comme approximation linéaire de ce contrôleur non linéaire mais les gains de contrôle de la DP sont sensibles aux paramètres du modèle [11]. Tout cela inspire la question: les contrôleurs linéaires peuvent-ils être utilisés pour imposer des contraintes virtuelles pour une prothèse de cheville pour produire des guasses de marche appropriées dans les amputés indépendamment des variations des paramètres du modèle? Dans ce travail, nous concevons un tel contrôleur. Notre contrôleur est une fonction de transfert linéaire (LTI), mono-entrée mono-sortie (SISO) de seulement deuxième ordre, et nécessite des mesures de capteur uniquement des États de la prothèse. Tout d`abord, nous simulons le cas du bipède marchant vers le bas d`une pente avec γ = 0,0075 radians. Dans ce cas, le bipède a une démarche de marche passive existante; Nous ajoutons notre système de contrôle de prothèse de cheville au bipède et observons comment ce contrôleur applique la contrainte virtuelle h (q) = 0 pour réaliser la marche biomimétique. Ceci est également étudié pour dessiner des comparaisons de performance avec le contrôleur de linéarisation de rétroaction partielle conçu dans [12]. Les simulations nous montrent que le contrôleur de prothèse de cheville conçu à l`aide de l`approche de stabilisation simultanée produit la marche à terre plate étant donné une entrée appropriée à la hanche du sujet humain pour le mouvement de la jambe de swing. Comme on pouvait s`y attendre, la Fig.
13 suggère que la marche à terre plane exige un plus grand couple de cheville que la marche en pente descendante qui permet des guasses passives pour le bipède. La figure 12 suggère que la COP ne bouge pas autant sur le terrain plat que pour la marche en pente descendante, ce qui est à nouveau conforme à notre intuition. Puisque la fonction de sortie h (q) a des valeurs très faibles dans le cycle de marche de la Fig. 14, notre contrôleur simultané semble maintenir la forme humaine efficace pour marcher sur des surfaces planes. Cependant, malgré la dévastation d`une seconde amputation, le modèle a pris la décision de ne pas cacher sa prothèse à personne. Hanger Clinic vous donne accès aux dernières technologies et aux prothésistes les plus qualifiés disponibles partout. Nous collaborons avec vous et votre équipe de soins de santé pour créer une prothèse personnalisée qui vous aidera à atteindre vos objectifs. Pour concevoir un système de contrôle de prothèse cheville-pied, nous utilisons la méthode des contraintes virtuelles pour imiter la forme effective de la cheville-pied humain complexe pour la marche.
Étant donné que les amputés ont souvent du mal à s`adapter à des conditions variables comme la vitesse de la marche et la symétrie des chaussures [16], nous utilisons la propriété invariante de forme effective expliquée en [17, 18] comme une contrainte virtuelle. Cette forme caractérise la façon dont la cheville se déplace à mesure que la COP voyage du talon aux orteils pendant la marche. Pour le modèle utilisé dans ce travail, où le talon et la cheville sont combinés pour la simplicité, les trajectoires résultantes de l`angle de jambe de position θs diffèrent des trajectoires de cheville observées dans la littérature biomécanique. Examiné ici est une contrainte virtuelle de [12], qui, lorsqu`il est exécuté de manière satisfaisante par l`action de contrôle imite la forme effective de la jambe de posture, même si les articulations modélisées ne sont pas analogues aux articulations physiologiques.