Les semelles compensatrices de hauteur sont une variable de contrôle critique utilisée pour maintenir la validité expérimentale. Elles sont fixées à la semelle de la chaussure non assistée pour égaliser la longueur des jambes, compensant ainsi la hauteur ajoutée par l'exosquelette porté sur la jambe opposée.
En neutralisant les écarts de hauteur physiques, ces semelles garantissent que toute réduction mesurée de l'effort est strictement due à l'assistance de couple de l'appareil, plutôt qu'à la tentative naturelle de l'utilisateur de corriger son équilibre.
La mécanique de l'intégrité expérimentale
Atteindre la symétrie biomécanique
Lorsqu'un utilisateur porte un exosquelette unilatéral, l'appareil ajoute souvent une épaisseur à la semelle du pied assisté. Cela crée un écart immédiat de longueur de jambe.
Les semelles compensatrices de hauteur éliminent cette irrégularité. En les plaçant sur la chaussure non assistée, les chercheurs s'assurent que le porteur maintient une posture neutre et de niveau.
Prévenir les déviations posturales
Sans compensation, un participant serait obligé de se pencher ou d'ajuster sa posture pour rester debout.
Cela entraîne une déviation biomécanique, en particulier lors de mouvements dynamiques comme les squats. Le corps décale naturellement son poids pour gérer la différence de hauteur, créant un schéma de mouvement non naturel.
Isoler la variable
L'objectif de ces expériences est de mesurer l'efficacité du support de couple de l'exosquelette.
En utilisant des semelles, les chercheurs éliminent le "bruit" de la correction posturale. Cela garantit que les changements dans l'activité musculaire et le coût métabolique sont des résultats directs de l'assistance fournie par la machine.
Les risques de négliger la compensation
Données métaboliques faussées
Si un participant ajuste constamment son équilibre, il consomme de l'énergie juste pour rester stable.
Cette dépense énergétique supplémentaire peut masquer les véritables économies métaboliques fournies par l'exosquelette. Les données deviennent un reflet de la lutte de l'utilisateur pour maintenir son équilibre, plutôt que de l'efficacité de l'appareil.
Lectures inexactes de l'activité musculaire
La déviation biomécanique oblige les muscles à se contracter différemment pour compenser la hauteur inégale.
Cela se traduit par des lectures d'électromyographie (EMG) qui reflètent la stabilisation compensatoire plutôt que la réduction réelle de la charge sur les muscles ciblés.
Assurer l'exactitude des données dans vos essais
Si votre objectif principal est l'analyse biomécanique :
- Assurez-vous que l'épaisseur de la semelle correspond précisément au profil de la semelle de l'exosquelette pour éviter les altérations cinématiques pendant les squats.
Si votre objectif principal est l'efficacité métabolique :
- Utilisez la compensation de hauteur pour confirmer que les économies d'énergie proviennent strictement du support de couple, et non des ajustements posturaux.
L'intégrité de vos données dépend de l'isolement des performances de l'appareil par rapport au besoin de l'utilisateur de compenser les déséquilibres physiques.
Tableau récapitulatif :
| Caractéristique | Objectif | Impact sur les données de recherche |
|---|---|---|
| Symétrie | Égalise la longueur des jambes | Maintient une posture neutre et une position de niveau |
| Isolation de la variable | Élimine le "bruit" de l'équilibre | Garantit que les résultats proviennent du couple, et non de la posture |
| Contrôle métabolique | Réduit la dépense énergétique supplémentaire | Prévient les lectures faussées dues à la correction de l'équilibre |
| Intégrité de l'EMG | Prévient la compensation musculaire | Fournit des données précises sur la réduction de la charge musculaire |
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Références
- Prakyath Kantharaju, Myunghee Kim. Reducing Squat Physical Effort Using Personalized Assistance From an Ankle Exoskeleton. DOI: 10.1109/tnsre.2022.3186692
Cet article est également basé sur des informations techniques de 3515 Base de Connaissances .
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