Gait Analysis of Natural and Artificial Walking Systems

This paper studies periodic gaits of multi-legged locomotion systems based on dynamic models. The purpose is to determine the system performance during walking and the best set of locomotion variables. For that objective the prescribed motion of the robot is completely characterized in terms of several locomotion variables such as gait, duty factor, body height, step length, stroke pitch, foot clearance, legs link lengths, foot-hip offset, body and legs mass and cycle time. In this perspective, we formulate three performance measures of the walking robot namely, the mean absolute energy, the mean power dispersion and the mean power lost in the joint actuators per walking distance. A set of model-based experiments reveals the influence of the locomotion variables in the proposed indices.

New Features to Look at Natural Phenomena

Proceeding of the 3rd International Conference on Fractional Systems and Signals, at Ghent, Belgium

Analysis of Natural and Artificial Phenomena Using Signal Processing and Fractional Calculus

In this paper we study several natural and man-made complex phenomena in the perspective of dynamical systems. For each class of phenomena, the system outputs are time-series records obtained in identical conditions. The time-series are viewed as manifestations of the system behavior and are processed for analyzing the system dynamics. First, we use the Fourier transform to process the data and we approximate the amplitude spectra by means of power law functions. We interpret the power law parameters as a phenomenological signature of the system dynamics. Second, we adopt the techniques of non-hierarchical clustering and multidimensional scaling to visualize hidden relationships between the complex phenomena. Third, we propose a vector field based analogy to interpret the patterns unveiled by the PL parameters.

Influência dos três tipos de piso na probabilidade da entorse em árbitros de futebol

As lesões músculo-esqueléticas (LME) são comuns nas atividades desportivas, nomeadamente no futebol. No entanto, apesar da importância dos árbitros nesta modalidade, a maior parte dos estudos tem-se centrado nos jogadores de futebol. Sabe-se no entanto que as entorses são um dos tipos de lesões mais frequentes e que existem um conjunto de fatores de risco que potenciam a sua ocorrência, como o tipo de piso. Este estudo teve como objetivo comparar a influência de três tipos de piso (relvado natural, relvado artificial e terra batida) no risco de entorse lateral ou por inversão em árbitros. Este estudo foi desenvolvido em duas fases. A primeira pretendeu analisar a perceção de risco sobre os diferentes tipos de pisos. Para isso, foi elaborado e aplicado um questionário, envolvendo 157 árbitros. Este analisou questões referentes à caracterização pessoal dos árbitros, atividade de arbitragem e suas percepções sobre o nível de risco de entorse, nível de exigência do tornozelo, nível de esforço, nível e influência das condições meteorológicas e nível de aderência. Na segunda fase foram realizados dois testes práticos para a avaliação do risco de entorse em cada tipo de piso através da análise de dois indicadores: amplitude de variação do movimento de inversão/eversão, e equilíbrio. Foi analisada a amplitude do movimento de inversão/eversão nos três tipos de piso no momento em que o árbitro muda de direção à esquerda, através da realização do “Teste T”. O segundo teste consistiu na aplicação do YBalance Test para a determinação do equilíbrio. Foi determinado o maior alcance possível com o membro inferior dominante em cada uma das três direções permitidas. Os resultados deste estudo indicaram que os árbitros percebem o piso em terra batida como aquele que apresenta maior risco de desenvolvimento de LME e de entorse, maior nível de exigência de rotação do tornozelo, menor aderência e maior influência das condições meteorológicas. O piso relvado foi apontado como estando associado a um menor risco, mas a maiores níveis de exigência. Maiores amplitudes de variação no movimento de inversão foram identificadas para o piso de relvado natural e que o piso de terra batida foi aquele que ofereceu menor estabilidade aos atletas. O piso de relva artificial foi aquele que mostrou melhor desempenho nos testes aplicados. Este estudo permitiu analisar a influência de um fator externo, o tipo de piso, no risco de entorse em árbitros, permitindo compreender melhor a ocorrência desta lesão nestes profissionais.