Storyboard

Caminar es un modo de locomoción de doble apoyo alternado donde el CM sigue una trayectoria de bóveda invertida: el cuerpo se eleva en la fase de apoyo medio y desciende en la transferencia. La energía potencial y cinética del CM están en contrafase, permitiendo un intercambio pasivo que puede recuperar hasta el 65 % de la energía mecánica por ciclo (modelo del péndulo invertido de Cavagna). La velocidad óptima de marcha (~1.4 m/s) minimiza el costo de transporte metabólico; a mayor velocidad, el modelo de péndulo invertido no puede sostener el patrón y se transita a la carrera (número de Froude 0.5). La GRF vertical tiene doble pico con mínimo en apoyo medio (~80 % peso corporal). El trabajo mecánico externo es el realizado para mover el CM; el interno, para mover los segmentos respecto al CM. La eficiencia del péndulo se cuantifica por el porcentaje de recuperación de energía (R%).

>Modelo

ID:('ky', 453)

Storyboard

$h_{CM}=L_{pierna}\cos(\phi)$

Variables

$h_{CM}$

Altura del centro de masa

$m$

$L_{pierna}$

Longitud de pierna

$m$

$phi$

Ángulo del péndulo invertido

$rad$

>Modelo

ID:('gm', 4000)

Storyboard

$\frac{dh}{d\phi}=-L_{pierna}\sin(\phi)$

Variables

$L_{pierna}$

Longitud de pierna

$m$

$phi$

Ángulo del péndulo invertido

$rad$

>Modelo

ID:('gm', 4001)

Storyboard

$v_{CM}^{2}=v_0^{2}-2g\Delta h_{CM}$

Variables

$v_0$

Velocidad de referencia

$m/s$

$v_{CM}$

Velocidad del CM

$m/s$

$Delta h_{CM}$

Cambio de altura CM

$m$

$g$

Gravedad

$m/s²$

>Modelo

ID:('gm', 4002)

Storyboard

$Fr=\frac{v^2}{gL_{pierna}}$

Variables

$Fr$

Número de Froude

$1$

$v$

Velocidad media de marcha

$m/s$

$L_{pierna}$

Longitud de pierna

$m$

$g$

Gravedad

$m/s²$

>Modelo

ID:('gm', 4003)

Storyboard

$L_{paso}=c_{paso}L_{pierna}^{1/2}v^{1/2}$

Variables

$v$

Velocidad media de marcha

$m/s$

$L_{paso}$

Longitud de paso

$m$

$L_{pierna}$

Longitud de pierna

$m$

$c_{paso}$

Coeficiente de paso

$s¹?²$

>Modelo

ID:('gm', 4004)

Storyboard

$P_{CM}=\vec F_{GRF}\cdot\vec v_{CM}$

Variables

$v_{CM}$

Velocidad del CM

$m/s$

$F_{GRF}$

Fuerza de reacción del suelo

$N$

$P_{CM}$

Potencia mecánica del CM

$W$

>Modelo

ID:('gm', 4005)

Storyboard

$W_{ext}=W^+*{CM}+W^-*{CM}$

Variables

$W_{ext}$

Trabajo mecánico externo

$J$

>Modelo

ID:('gm', 4006)

Storyboard

$R=100\frac{\Delta E_k+\Delta E_p-W_{ext}}{\Delta E_k+\Delta E_p}$

Variables

$R$

Recuperación energética

$%$

$W_{ext}$

Trabajo mecánico externo

$J$

>Modelo

ID:('gm', 4007)

Storyboard

$COT=\frac{P_{met}}{Mv_{CM}}$

Variables

$M$

Masa corporal

$kg$

$v_{CM}$

Velocidad del CM

$m/s$

$COT$

Costo de transporte

$J/m·kg$

$P_{met}$

Potencia metabólica

$W$

>Modelo

ID:('gm', 4008)

Storyboard

$GRF_{BW}=1+A_{GRF}\cos(2\omega t)-0.2\cos(\omega t)$

Variables

$A_{GRF}$

Amplitud doble pico GRF

$BW$

$GRF_{BW}$

GRF normalizada

$BW$

$omega$

Frecuencia angular de paso

$rad/s$

$t$

Tiempo

$s$

>Modelo

ID:('gm', 4009)

Descripción

Red de modelo

• Método alternativo
• Método tradicional
• Estrategia
• 2D
• 3D

Ecuación

Número

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

$A_{GRF}$

A_GRF

Amplitud doble pico GRF

BW

$GRF_{BW}$

GRF_BW

GRF normalizada

BW

$Fr$

Fr

Número de Froude

1

$R$

R

Recuperación energética

%

$M$

M

Masa corporal

kg

$v_0$

v0

Velocidad de referencia

m/s

$v_{CM}$

v_CM

Velocidad del CM

m/s

$v$

v

Velocidad media de marcha

m/s

$F_{GRF}$

F_GRF

Fuerza de reacción del suelo

N

$W_{ext}$

W_ext

Trabajo mecánico externo

J

$h_{CM}$

h_CM

Altura del centro de masa

m

$Delta h_{CM}$

Delta_h_CM

Cambio de altura CM

m

$L_{paso}$

L_paso

Longitud de paso

m

$L_{pierna}$

L_pierna

Longitud de pierna

m

$COT$

COT

Costo de transporte

J/m·kg

$g$

g

Gravedad

m/s²

$P_{CM}$

P_CM

Potencia mecánica del CM

W

$P_{met}$

P_met

Potencia metabólica

W

$phi$

phi

Ángulo del péndulo invertido

rad

$omega$

omega

Frecuencia angular de paso

rad/s

$t$

t

Tiempo

s

$c_{paso}$

c_paso

Coeficiente de paso

s¹?²

ID:(0, 453)