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Identificación del Modo Dinámico

Storyboard

La identificación del modo dinámico determina en qué patrón cinemático-cinético opera el deportista en cada instante: caminar (M1), correr (M2), sprint (M3), saltar (M4), etc. El criterio más universal es la presencia o ausencia de fase aérea (doble apoyo en marcha, fase aérea en carrera). El número de Froude (Fr = v²/(g·L_pierna)) marca la transición marcha-carrera a Fr 0.5. La rigidez de la pierna k_leg y la relación tiempo de contacto/tiempo de vuelo identifican si el atleta opera en modo elastico-reactivo (CEA corto) o en modo de generación concéntrica. Los datos de la plataforma de fuerzas (GRF), el sistema de análisis de movimiento 3D y las señales EMG se combinan para clasificar automáticamente el modo mediante criterios biomecánicos cuantificables. Variables medidas: velocidad del CM (v_CM), tiempo de contacto (t_c), tiempo de vuelo (t_v), patrón de la GRF. Valores determinados: modo activo, Fr, k_leg, ratio t_c/t_v.

>Modelo

ID:('ky', 480)


Número de Froude

Storyboard



$Fr=\frac{v_{CM}^2}{gL_{pierna}}$

$Fr$
Número de Froude
$1$
$v_{CM}$
Velocidad del centro de masa
$m/s$
$L_{pierna}$
Longitud de pierna
$m$
$g$
Aceleración de gravedad
$m/s²$



>Modelo

ID:('gm', 4274)


Compresión pierna

Storyboard



$\Delta l_{leg}=L_{pierna}-\sqrt{L_{pierna}^2-(v_{CM}t_c/2)^2}$

$v_{CM}$
Velocidad del centro de masa
$m/s$
$Delta l_{leg}$
Compresión efectiva de pierna
$m$
$L_{pierna}$
Longitud de pierna
$m$
$t_c$
Tiempo de contacto
$s$



>Modelo

ID:('gm', 4275)


Rigidez pierna

Storyboard



$k_{leg}=\frac{F_{GRF,max}}{\Delta l_{leg}}$

$k_{leg}$
Rigidez de pierna
$N/m$
$F_{GRF,max}$
Fuerza vertical máxima de reacción del suelo
$N$
$Delta l_{leg}$
Compresión efectiva de pierna
$m$



>Modelo

ID:('gm', 4276)


Ratio contacto/vuelo

Storyboard



$RC/V=\frac{t_c}{t_v}$

$RC/V$
Ratio contacto/vuelo
$1$
$t_c$
Tiempo de contacto
$s$
$t_v$
Tiempo de vuelo
$s$



>Modelo

ID:('gm', 4277)


Velocidad CM

Storyboard



$v_{CM}=\int \frac{GRF_h}{M},dt$

$M$
Masa corporal
$kg$
$v_{CM}$
Velocidad del centro de masa
$m/s$
$GRF_h$
Fuerza horizontal de reacción del suelo
$N$
$t$
Tiempo
$s$



>Modelo

ID:('gm', 4278)


Fase aérea

Storyboard



$fase\ aerea:\ GRF_{vert}=0$

$fase aérea$
Indicador de fase aérea
$1$
$GRF_{vert}$
Fuerza vertical de reacción del suelo
$N$



>Modelo

ID:('gm', 4279)


Frecuencia zancada

Storyboard



$f_{zancada}=\frac{1}{t_c+t_v}$

$f_{zancada}$
Frecuencia de zancada
$Hz$
$t_c$
Tiempo de contacto
$s$
$t_v$
Tiempo de vuelo
$s$



>Modelo

ID:('gm', 4280)


Frecuencia paso

Storyboard



$f_{paso}=2f_{zancada}$

$f_{paso}$
Frecuencia de paso
$Hz$
$f_{zancada}$
Frecuencia de zancada
$Hz$



>Modelo

ID:('gm', 4281)


Longitud zancada

Storyboard



$L_{zancada}=\frac{v_{CM}}{f_{zancada}}$

$f_{zancada}$
Frecuencia de zancada
$Hz$
$v_{CM}$
Velocidad del centro de masa
$m/s$
$L_{zancada}$
Longitud de zancada
$m$



>Modelo

ID:('gm', 4282)


Longitud paso

Storyboard



$L_{paso}=\frac{v_{CM}}{2f_{zancada}}$

$f_{zancada}$
Frecuencia de zancada
$Hz$
$v_{CM}$
Velocidad del centro de masa
$m/s$
$L_{paso}$
Longitud de paso
$m$



>Modelo

ID:('gm', 4283)


Clasificador modo

Storyboard



$Modo=\arg\max P(M_k\mid Fr,k_{leg},RC/V,EMG)$

$Modo$
Modo dinámico clasificado
$1$
$P(M_k)$
Probabilidad del modo k
$1$



>Modelo

ID:('gm', 4284)


Estructura del modelo

Descripción

Red de modelo


Primero, seleccione la ecuación:   a ,  luego, seleccione la variable:   a 

Símbolo
Ecuación
Resuelto
Traducido

Cálculos

Símbolo
Ecuación
Resuelto
Traducido

 Variable   Dado   Calcule   Objetivo :   Ecuación   A utilizar



Variables

Símbolo
Texto
Variable
Valor
Unidades
Calcule
Valor MKS
Unidades MKS
$fase aérea$
fase_aerea
Indicador de fase aérea
1
$Modo$
Modo
Modo dinámico clasificado
1
$Fr$
Fr
Número de Froude
1
$P(M_k)$
P_M_k
Probabilidad del modo k
1
$RC/V$
RCV
Ratio contacto/vuelo
1
$f_{paso}$
f_paso
Frecuencia de paso
Hz
$f_{zancada}$
f_zancada
Frecuencia de zancada
Hz
$M$
M
Masa corporal
kg
$k_{leg}$
k_leg
Rigidez de pierna
N/m
$v_{CM}$
v_CM
Velocidad del centro de masa
m/s
$GRF_h$
GRF_h
Fuerza horizontal de reacción del suelo
N
$GRF_{vert}$
GRF_vert
Fuerza vertical de reacción del suelo
N
$F_{GRF,max}$
F_GRF_max
Fuerza vertical máxima de reacción del suelo
N
$Delta l_{leg}$
Delta_l_leg
Compresión efectiva de pierna
m
$L_{paso}$
L_paso
Longitud de paso
m
$L_{pierna}$
L_pierna
Longitud de pierna
m
$L_{zancada}$
L_zancada
Longitud de zancada
m
$g$
g
Aceleración de gravedad
m/s²
$t$
t
Tiempo
s
$t_c$
t_c
Tiempo de contacto
s
$t_v$
t_v
Tiempo de vuelo
s

ID:(0, 480)


gphysics.net - Dr. Willy H. Gerber
Palos Verdes, Costa de Corral, Región de los Rios, Chile