THE KNEE KINEMATICAL COORDINATION INVESTIGATION OF AN IMC CHILD DURING GAIT

International audienceCerebral palsy patients (cerebral infirm motor or IMC in French) present kinematical and kinetic differences with normal subjects and between their own left/right sides. These kinematical differences can be in relation with segmental coordination differences. The aim of this study is to characterize such segmental organization between the shank and the thigh for a cerebral palsy child in order to compare this coordination between left/right sides with the method of relative phase. A population of healthy subject let to validate our method with Byrne et al.'s results [1]. A young cerebral palsy child constitutes our clinical population for this study. A motion capture system (Vicon250) was used in order to capture movements of shank and thigh in sagittal plane. All the subjects walk at their self-selected speed along a horizontal walkway (9m). The angular position and angular velocity (calculated from position) of the shank and the thigh are computed as Byrne et al. After validation of our healthy results with Byrne et al's ones, we can describe the patient's curves. For him, the same path is observed between left and right sides. However, right side globally leads the left side. An important part of the stance phase presents the same temporal organization between these two sides

A 6 DEGREES OF FREEDOM KINEMATICAL MODEL OF THE KNEE FOR THE DESIGN OF A NEW REHABILITATION DEVICE

International audienceIsokinetics devices are widely used in the field of knee rehabilitation. This kind of apparatus often solicits the knee joint in the sagittal plane with one degree of freedom. With the development of exoskeletons and intelligent prostheses, more precise control applications to assistive robotics for rehabilitation are possible. Our aim is to design a new apparatus for the 3 dimensional control of knee joint movements for sports training and rehabilitation. The first step to design such apparatus is to specify its kinematics. This paper presents a kinematical model of the knee joint that will be employed to specify the future Device kinematics and a preliminary control scheme

D-stabilisation locale des modèles T-S incertains via des fonctions de Lyapunov non-quadratiques

International audienceCe papier traite le problème de la D-stabilisation des modèles Takagi-Sugeno (T-S) incertains dans le cadre non quadratique. En considérant le concept de la D-stabilité, des conditions sous forme d'Inégalités Matricielles Linéaires (LMI) sont proposées pour la synthèse de contrôleurs non-Compensations-Parallèles-Distribuées (non-PDC) via des Fonctions de Lyapu-nov Floues (FLF). Ces conditions permettent une D-stabilisation locale. Ainsi, une simple méthode est considérée pour l'estimation du Domaine d'Attrac-tion (DA) de la dynamique en boucle fermée. Les résultats proposés sont illustrés au travers d'un exemple numérique. Mots-clés : Modèles Takagi-Sugeno, Loi de commande non-PDC, D-stabilité, LMI, Fonction de Lyapunov non quadratique. Abstract: This paper deals with the non-quadratic robust D-stabilization of uncertain Takagi-Sugeno (T-S) fuzzy systems. By considering the D-stability concept, Linear Matrix Linearity (LMI) conditions are proposed for the design of non-Parallel-Distributed-Compensation (non-PDC) controllers via non-quadratic Fuzzy Lyapu-nov Functions (FLF). These conditions allow local D-stabilization. Thus, a simple way is considered to estimate the Domain of Attraction (DA) of the designed closed-loop dynamics. The proposed result is illustrated through a numerical example

Suivi de trajectoire d'un dispositif de rééducation des membres inférieurs - Approche multimodèles

International audienceCet article propose la commande en suivi de trajectoire d'un nouveau dispositif de rééducation des membres inférieurs en chaîne musculaire fermée. L'effort du patient appliqué sur cette machine est considéré comme une perturbation externe à la dynamique du système. Le modèle dynamique obtenu de ce dispositif est écrit sous forme d'un multimodèle de type Takagi-Sugeno (T-S). Une loi de commande de type non-PDC (Parallel-Distributed-Compensation) est synthétisée afin d'assurer le suivi de trajectoire de ce système en boucle fermée avec atténuation des perturbations externes. Des conditions de stabilité sont données sous forme d'inégalités linéaires matricielles en utilisant une fonction de Lyapunov non-quadratique. Enfin, la simulation d'un mouvement isocinétique illustre l'efficacité de l'approche proposée. Mots clés-Dispositif de rééducation, chaîne musculaire fermée, multimodèles, descripteurs, suivi de trajectoires, LMI

Nouvelles conditions LMI de stabilisation non quadratique pour descripteurs flous de type T-S

International audienceThis paper presents new stability conditions for Takagi-Sugeno (T-S) descriptor systems based on descriptors redundancy. These conditions are obtained via fuzzy Lyapunov function (FLF) and a non-Parallel-Distributed-Compensation (non-PDC) control law. First, LMI stability conditions for the considered class of systems without external disturbances are proposed. Then, the problem of ∞ Η based controller design is treated. Finally, a numerical example is proposed to illustrate the efficiency of the proposed approaches.Ce papier présente de nouvelles conditions de stabilité pour les systèmes descripteurs de type Takagi-Sugeno (T-S) basés sur la redondance des descripteurs. Ces conditions sont obtenues via une fonction floue de Lyapunov (FLF) et une loi de commande non-Parallel-Distributed-Compensation (non-PDC). Tout d'abord, les conditions de stabilité LMI pour la classe des systèmes considérée sans perturbations externes sont proposées. Ensuite, le problème de synthèse d'un contrôleur ∞ Η est traité. Enfin, un exemple numérique illustre l'efficacité des approches proposées

Poursuite de trajectoire par approche H∞-LFT des modèles flous de type Takagi-Sugeno

International audienceCet article présente une méthodologie de synthèse de commande pour le suivi de trajectoires des modèles flous de type Takagi-Sugeno (T-S). L'approche présentée permet de déterminer, en utilisant les outils de la synthèse H ∞ et de la représentation LFT (Linear Fractional Transformation), une loi de commande dynamique non linéaire par retour de sortie basée sur la même structure que le modèle non linéaire considéré. Cette loi de commande permet de garantir le suivi de trajectoires en assurant un niveau de performance acceptable en présence de perturbations et d'erreurs de modélisation. Le problème de synthèse considéré est formulé et résolu en utilisant les outils des Inégalités Matricielles Linéaires (LMIs). Enfin, un exemple numérique est traité pour illustrer la pertinence de la méthodologie de synthèse proposée. Mots-clés : Modèles flous, commande robuste, LMIs, LFT. Abstract: This paper presents a methodology for the Fuzzy T-S (Takagi-Sugeno) model tracking control. The overall scheme, based on LFT (Linear Fractional Transformation) and H ∞ techniques, allows designing an output feedback nonlinear control law with the same structure as the considered nonlinear model. This one is able to track a reference pattern and to ensure robust performances subject to disturbances and modelling errors. The design problem is formulated and solved using a finite set of LMIs (Linear Matrix Inequalities). Finally, an numerical example illustrates the performances of the proposed approach

Approches non-quadratiques pour la commande robuste des descripteurs flous de type T-S

International audienceDans ce papier, nous proposons une synthèse de contrôleurs pour la stabilisation robuste des systèmes descripteurs de type Takagi-Sugeno (T-S) incertains et perturbés. Celle-ci est basée sur l'utilisation d'une fonction de Lyapunov Non-Quadratique dite Fonction de Lyapunov Floue (FLF) ainsi que sur une loi de commande dite non-PDC (Non-Parallel-Distributed-Compensation). Les problèmes de stabilité et de synthèse de contrôleur H ∞ sont alors formulés en termes d'Inégalités Matricielles Linéaires (LMI). Enfin un exemple académique est proposé. Mots clés-Commande non linéaire, Commande floue, Takagi-Sugeno, Commande robuste, Descripteurs, Fonction de Lyapunov non-quadratique, LMI

BRG.LifeMOD™ modeling and simulation of swimmers impulse during a grab start

International audienceThe main aim of the study is to propose an approach for 3D modeling and simulation of swimmers impulse during a grab start. Four national level swimmers were investigated. For every swimmer, 3D model was generated in BRG.LifeMOD TM on the base of individual morphologic parameters and kinematic data obtained by high speed video camera and passive markers attached at the level of each important articulation. The proposed approach allows predicting swimmer's joint moments for each important articulation during the impulse phase of the grab start and to analyze the segmental coordination for each studied swimmer in order to optimize the performance. The model was successfully validated by comparing the predicted speed and power values with experimental ground reactions data collected in situ

Convergence d'observateurs flous sous formes descripteurs : application à l'homme en station debout

International audienceUne classe d'observateurs non linéaires sous forme descripteurs basée sur une modélisation de type Takagi-Sugeno (TS) est décrite. Les conditions de convergence de l'erreur de reconstruction sont obtenues sous la forme de problèmes LMI. L'intérêt de ce type de représentation est, pour certains modèles non linéaires, de réduire la conservativité des résultats classiques. Cette réduction se fait au travers de la réduction du nombre de règles du modèle TS. Une application à la biomécanique de l'homme en station debout est proposée. Un observateur à entrées inconnues est défini afin d'estimer les vitesses et couples articulaires à partir de mesures de positions obtenues par un système optoélectronique de capture du mouvement