Evaluation of controllers for augmentative hip exoskeletons and their effects on metabolic cost of walking: explicit versus implicit synchronization.

Background: Efficient gait assistance by augmentative exoskeletons depends on reliable control strategies. While numerous control methods and their effects on the metabolic cost of walking have been explored in the literature, the use of different exoskeletons and dissimilar protocols limit direct comparisons. In this article, we present and compare two controllers for hip exoskeletons with different synchronization paradigms. Methods: The implicit-synchronization-based approach, termed the Simple Reflex Controller (SRC), determines the assistance as a function of the relative loading of the feet, resulting in an emerging torque profile continuously assisting extension during stance and flexion during swing. On the other hand, the Hip-Phase-based Torque profile controller (HPT) uses explicit synchronization and estimates the gait cycle percentage based on the hip angle, applying a predefined torque profile consisting of two shorter bursts of assistance during stance and swing. We tested the controllers with 23 naïve healthy participants walking on a treadmill at 4 km ⋅ h <sup>-1</sup> , without any substantial familiarization. Results: Both controllers significantly reduced the metabolic rate compared to walking with the exoskeleton in passive mode, by 18.0% (SRC, p < 0.001) and 11.6% (HPT, p < 0.001). However, only the SRC led to a significant reduction compared to walking without the exoskeleton (8.8%, p = 0.004). The SRC also provided more mechanical power and led to bigger changes in the hip joint kinematics and walking cadence. Our analysis of mechanical powers based on a whole-body analysis suggested a reduce in ankle push-off under this controller. There was a strong correlation (Pearson's r = 0.778, p < 0.001) between the metabolic savings achieved by each participant with the two controllers. Conclusion: The extended assistance duration provided by the implicitly synchronized SRC enabled greater metabolic reductions compared to the more targeted assistance of the explicitly synchronized HPT. Despite the different assistance profiles and metabolic outcomes, the correlation between the metabolic reductions with the two controllers suggests a difference in individual responsiveness to assistance, prompting more investigations to explore the person-specific factors affecting assistance receptivity

Previsão da perda de solo na Fazenda Canchim - SP (EMBRAPA) utilizando geoprocessamento e o USLE 2D Loss of soil determination in Fazenda Canchim - SP (EMBRAPA) using geographic information systems and USLE 2D

Os modelos hidrossedimentológicos têm enorme potencial no Brasil para ser a melhor ferramenta de estimativa de perda de solo, devido principalmente a sua complexidade na descrição dos processos e sua robustez que os fundamenta. Entretanto, devido à necessidade de uma quantidade muito grande de informações requerida, aliada a dificuldades de adaptações desses modelos internacionais e necessidade de tempo e estrutura para criação de modelos nacionais, a Equação Universal de Perda de Solo (EUPS) e suas variações ainda são uma referência no Brasil para determinação de perda de solo. Neste trabalho, utilizou-se um atual modelo de cálculo do fator LS, o Software USLE 2D, em conjunto com o IDRISI. A aplicação foi feita na Fazenda Canchim da Embrapa Pecuária Sudeste; consistindo o primeiro trabalho desta natureza realizado nessa área com tais ferramentas. Os resultados obtidos mostraram-se coerentes com os tipos de solo, as declividades e a cobertura vegetal da área de estudo.<br>The hydrosedimentological models have an enormous potential in Brazil to be the best tool for the estimative of soil lost principally due to their complexity on description of the processes and the robustness that validate them. However, due to a need of a very big volume of required information in connection with the difficulties to adapt the international models and the need of time and structure to create national models, the Universal Soil Lost Equation (USLE) and its variations still are a reference in Brazil to soil lost determination. In this article, a new model to calculate the SL factor, the USLE 2D Software combined with the IDRISI were used. The inedited application was done in Southeast Cattle Breeding Embrapa's Canchim Farm, consisting on the first work of this nature done in this area with such tools. The results obtained were coherent to types of soil, slopes and vegetal cover in the area of study

Desempenho de vacas leiteiras em pastagem de alfafa suplementada com silagem de milho e concentrado e viabilidade econômica do sistema

Avaliou-se o efeito da substituição parcial de silagem de milho por pastagem de alfafa no desempenho de vacas leiteiras e na viabilidade econômica do sistema. Utilizaram-se 24 vacas da raça Holandesa, em estádio médio de lactação, em delineamento em blocos ao acaso. Os tratamentos foram: dieta à base de silagem de milho em confinamento, silagem de milho substituída parcialmente por pastejo restrito (PR) e pastejo irrestrito (PI) de alfafa. O sistema de pastejo foi rotacionado, e a quantidade de concentrado igual em todos os tratamentos. A massa de forragem foi de 2.338 e de 1.878kg de MS/ha, e a oferta de 1,8 e 4,2kg de MS/100kg de peso vivo, nos tratamentos PR e PI, respectivamente. A produção de leite não diferiu entre os tratamentos, cujas médias foram de 25,9; 25,8 e 25,2 litros por vaca por dia no confinamento, no PR e no PI, respectivamente. A produção diária de leite por área foi de 59,3L/ha no PR e de 63,0L/ha no PI, enquanto no confinamento foi de 45,7L/ha. A substituição parcial de silagem de milho por alfafa em pastejo não limitou o desempenho produtivo dos animais e mostrou-se economicamente vantajosa em relação ao confinamento