بهینه‌سازی عامل تعادل پویا برای برنامه‌ریزی مسیر حرکت برخاستن

مرز تعادل روشی برای سنجش تعادل پویا در کلینیک و آزمایشگاه است که تحت تاثیر موقعیت و سرعت خطی مرکز جرم بدن است. در این مطالعه، عامل تعادل از طریق روش مرز تعادل محاسبه و به‌عنوان تابع هزینه جهت برنامه‌ریزی مسیر حرکت برخاستن استفاده شد. برای محاسبه‌ی کینماتیک حرکت، از نمای ساجیتالِ حرکت برخاستن 10 نفر مرد جوان سالم فیلم گرفته شد و مدلی دو بعدی و چهار سگمنتی بر اساس معادلات حرکت، برای محاسبه‌ی موقعیت مرکز جرم، گشتاور مفاصل و انجام فرایند بهینه‌سازی تعریف گردید. پس از محاسبه‌ی مسیر تعادل آزمودنی‌ها با استفاده از روش مرز تعادل، انتگرال زمانی مسیر تعادل (C1)، مقدار حداکثر و حداقل تعادل (C2) و انتگرال زمانی مربع مسیر تعادل (C3)، به‌عنوان توابع هزینه تعریف شد تا توسط الگوریتم ژنتیک به حداقل برسد. برای بررسی کیفیت مسیر پیش‌بینی شده توسط مدل و مقایسه‌ی آن با الگوی‌ آزمودنی‌ها، از خطای جذر میانگین مربعات استفاده شد. طبق نتایج پژوهش، مدلی که با استفاده از تابع هزینه‌ی C3بهینه‌سازی شد، الگوی حرکتی آزمودنی‌ها را به ترتیب با 19 و 40 درصد خطای کمتر نسبت به C1 و C2 پیش‌بینی کرد. با این وجود هیچ‌یک از مدل‌های پیشنهادی، پیش‌بینی دقیقی از حرکت برخاستن ارائه ندادند. در نهایت می‌توان گفت که استفاده از تابع هزینه‌ی مرز تعادل به تنهایی، انتخاب مناسبی برای برنامه-ریزی حرکات تمام بدن نیست.