Skip to main content
main-content

Tipp

Weitere Artikel dieser Ausgabe durch Wischen aufrufen

01.12.2012 | Ausgabe 4/2012

Cognitive Computation 4/2012

Physiological LQR Design for Postural Control Coordination of Sit-to-Stand Movement

Zeitschrift:
Cognitive Computation > Ausgabe 4/2012
Autoren:
Asif Mahmood Mughal, Kamran Iqbal

Abstract

The neurophysiological mechanisms involved in postural stabilization are not well understood. Active and passive mechanisms at muscle and spinal levels as well as visual and vestibular processes are known to contribute toward postural stabilization and coordination of voluntary movement. The motivation for this research is to use a modeling–simulation framework to achieve two aims: (a) to ascertain viability of a physiologically motivated optimal controller design in the maintenance of posture and coordination of voluntary movement and (b) to study the relative contribution from active (feedforward) and passive (feedback) mechanisms in the execution of said movement. We employ a multi-segment sagittal model built on anatomical proportions with three degrees of freedom, including rotation at the ankle, knee, and hip joints. The behavior of the biomechanical model is controlled by an optimal linear quadratic regulator whose state and control weights are derived from physiological considerations. Representative postural and voluntary movements are simulated to illustrate the analysis–synthesis framework of biomechanical movement. Our analytical and simulation results support an active–passive model of postural stabilization and movement coordination. Besides expanding our understanding of the physiological stabilization processes in the body, the insight gained from this study promotes awareness of the existence of optimizing controllers in the central nervous system.

Bitte loggen Sie sich ein, um Zugang zu diesem Inhalt zu erhalten

Sie möchten Zugang zu diesem Inhalt erhalten? Dann informieren Sie sich jetzt über unsere Produkte:

Springer Professional "Wirtschaft+Technik"

Online-Abonnement

Mit Springer Professional "Wirtschaft+Technik" erhalten Sie Zugriff auf:

  • über 69.000 Bücher
  • über 500 Zeitschriften

aus folgenden Fachgebieten:

  • Automobil + Motoren
  • Bauwesen + Immobilien
  • Business IT + Informatik
  • Elektrotechnik + Elektronik
  • Energie + Umwelt
  • Finance + Banking
  • Management + Führung
  • Marketing + Vertrieb
  • Maschinenbau + Werkstoffe
  • Versicherung + Risiko

Testen Sie jetzt 30 Tage kostenlos.

Springer Professional "Technik"

Online-Abonnement

Mit Springer Professional "Technik" erhalten Sie Zugriff auf:

  • über 50.000 Bücher
  • über 380 Zeitschriften

aus folgenden Fachgebieten:

  • Automobil + Motoren
  • Bauwesen + Immobilien
  • Business IT + Informatik
  • Elektrotechnik + Elektronik
  • Energie + Umwelt
  • Maschinenbau + Werkstoffe




Testen Sie jetzt 30 Tage kostenlos.

Springer Professional "Wirtschaft"

Online-Abonnement

Mit Springer Professional "Wirtschaft" erhalten Sie Zugriff auf:

  • über 58.000 Bücher
  • über 300 Zeitschriften

aus folgenden Fachgebieten:

  • Bauwesen + Immobilien
  • Business IT + Informatik
  • Finance + Banking
  • Management + Führung
  • Marketing + Vertrieb
  • Versicherung + Risiko




Testen Sie jetzt 30 Tage kostenlos.

Literatur
Über diesen Artikel

Weitere Artikel der Ausgabe 4/2012

Cognitive Computation 4/2012 Zur Ausgabe

Premium Partner