Evaluating the energetics of entrainment in a human–machine coupled oscillator system

نویسندگان

چکیده

Abstract During locomotion, humans sometimes entrain (i.e. synchronize) their steps to external oscillations: e.g. swaying bridges, tandem walking, bouncy harnesses, vibrating treadmills, exoskeletons. Previous studies have discussed the role of nonlinear oscillators (e.g. central pattern generators) in facilitating entrainment. However, energetics such interactions are unknown. Given substantial evidence that prioritize economy during we tested whether reduced metabolic expenditure is associated with human entrainment vertical force oscillations, where frequency and amplitude were prescribed via a custom mechatronics system walking. Although cost was not significantly entrainment, individuals expended less energy when oscillation forces did net positive work on body roughly selected phase relationships maximize work. It possible use mechanical cues infer inform effective gait strategies. If so, an accurate prediction may rely relative stability environment. Our results suggest occurs over wide range parameters, though as direct priority for minimizing cost. Instead, act stabilize environment, thus increasing predictability implementation internal models guide minimization.

برای دانلود باید عضویت طلایی داشته باشید

برای دانلود متن کامل این مقاله و بیش از 32 میلیون مقاله دیگر ابتدا ثبت نام کنید

اگر عضو سایت هستید لطفا وارد حساب کاربری خود شوید

منابع مشابه

Entrainment of randomly coupled oscillator networks by a pacemaker.

Entrainment by a pacemaker, representing an element with a higher frequency, is numerically investigated for several classes of random networks which consist of identical phase oscillators. We find that the entrainment frequency window of a network decreases exponentially with its depth, defined as the mean forward distance of the elements from the pacemaker. Effectively, only shallow networks ...

متن کامل

a swot analysis of the english program of a bilingual school in iran

با توجه به جایگاه زبان انگلیسی به عنوان زبانی بین المللی و با در نظر گرفتن این واقعیت که دولت ها و مسئولان آموزش و پرورش در سراسر جهان در حال حاضر احساس نیاز به ایجاد موقعیتی برای کودکان جهت یاد گیری زبان انگلیسی درسنین پایین در مدارس دو زبانه می کنند، تحقیق حاضر با استفاده از مدل swot (قوت ها، ضعف ها، فرصتها و تهدیدها) سعی در ارزیابی مدرسه ای دو زبانه در ایران را دارد. جهت انجام این تحقیق در م...

15 صفحه اول

Strong effects of network architecture in the entrainment of coupled oscillator systems.

Random networks of coupled phase oscillators, representing an approximation for systems of coupled limit-cycle oscillators, are considered. Entrainment of such networks by periodic external forcing applied to a subset of their elements is numerically and analytically investigated. For a large class of interaction functions, we find that the entrainment window with a tongue shape becomes exponen...

متن کامل

gradual erasure of subjectivity: a study of samuel beckett’s trilogy in the light of postmodernism

ساموئل بکت بیشتر از هر نویسنده دیگری در نیم? دوم قرن بیستم با گفتارش زمان? ما را به آستان? از هم پاشیدگی کشانده است، آستانه ای که در آن مدرنیته با سرانجام گریزان اما غیرقابل اجتناب خود مواجه می شود. در این تحقیق روی مفهوم فردیت و محو آن در دوران پسامدرن تاکید شده و در طی آن سعی شده است که فردیت مدرن و پسامدرن در رمان های سه گانه بکت بررسی گردد. تحقیق حاضر یک بررسی کتابخانه ای و کیفی بر روی سه ر...

15 صفحه اول

ذخیره در منابع من


  با ذخیره ی این منبع در منابع من، دسترسی به آن را برای استفاده های بعدی آسان تر کنید

ژورنال

عنوان ژورنال: Scientific Reports

سال: 2021

ISSN: ['2045-2322']

DOI: https://doi.org/10.1038/s41598-021-95047-x