Bu araştırma, beklenmedik bir zemin hareketi sonrasında insanın dengesini yeniden kazanmasına yardımcı olmak amacıyla geliştirilen kablo tahrikli hibrit bir kalça dış iskeletini ve bu cihaz için oluşturulan postür kontrol stratejisini incelemektedir. Wearable Assistive Device (WAD) adı verilen sistem; vücutla temas eden yumuşak bir giyilebilir katmanı, motor ve kontrol elemanlarını taşıyan rijit bir dış yapıyı ve motor kuvvetlerini kalça bölgesine ileten Bowden kablolarını birleştirmektedir.

Sistemin temel kontrol fikri oldukça doğrudandır: beklenmedik bir bozucu etki ortaya çıktığında insan–dış iskelet sisteminin kütle merkezinin yatay yöndeki yer değiştirmesini mümkün olduğunca sıfıra yakın tutmak. Bunun için platform açısı, ayak–platform hareketi, diz ve ayak bileği açıları gibi durum değişkenleri kullanılarak kalçanın ulaşması gereken hedef açı hesaplanmakta; ardından motor tarafından kablolar üzerinden gövdeye dengeyi destekleyen hareket uygulanmaktadır.

Çalışmanın çok cisimli simülasyonlarında üç durum karşılaştırılmıştır: dış iskelet olmadan, dış iskelet takılı fakat devre dışıyken ve dış iskelet aktifken. Simülasyonda kullanılan bozucu etki 6° platform eğimi ve 10°/s açısal hızdır. Aktif WAD durumunda kütle merkezinin yatay konumu sıfıra yakın tutulmuş, sistem Feasible Stability Region (FSR; Uygulanabilir Stabilite Bölgesi) içine geri dönmüş ve ayak ile platform arasında yalnız çok küçük kayma/ayrılma hesaplanmıştır. Pasif WAD ve dış iskeletsiz modeller ise aynı simülasyon koşulunda Backward Balance Loss (BBL; geriye doğru denge kaybı) bölgesine ilerlemiştir.

Ancak bu sonuçlar insan denek deneyi değildir. Araştırmacılar açıkça gerçek katılımcılardan deneysel sonuçların henüz mevcut olmadığını belirtmekte ve gelecek çalışmalarda genç ve yaşlı yetişkinlerle WAD aktif/pasif karşılaştırmaları planlamaktadır. Bu nedenle araştırma, cihazın kontrol prensibinin ve mekanik uygulanabilirliğinin güçlü bir simülasyon kanıtını sunmaktadır; gerçek insanlarda düşme azaltımı veya klinik etkinlik kanıtı sunmamaktadır.

Türkiye açısından çalışma; rehabilitasyon robotları, giyilebilir robotik, yaşlı destek teknolojileri ve insan–robot etkileşimi geliştiren mühendislik grupları için önemli bir yöntem örneğidir. Bununla birlikte gerçek kullanıcı uygulaması öncesinde antropometrik çeşitlilik, sensör gecikmeleri, insan kas aktivasyonu, konfor, güvenlik, kontrol gecikmesi ve gerçek bozucu etkiler altında deneysel doğrulama gereklidir.

Çalışmanın çözmeye çalıştığı temel problem nedir?

İnsan dengesi bozulduğunda vücut, kütle merkezinin destek yüzeyiyle olan ilişkisini yeniden düzenlemek zorundadır. Özellikle yaşlı bireylerde denge kaybı; düşme, yaralanma ve hastaneye yatış gibi ciddi sonuçlarla ilişkilendirilebilir. Araştırmanın amacı, insanın doğal hareketini mümkün olduğunca kısıtlamadan fakat tehlikeli bir bozucu etki ortaya çıktığında yeterince hızlı müdahale edebilen giyilebilir bir yardımcı sistem geliştirmektir.

Bu noktada klasik rijit ve tamamen yumuşak dış iskeletler arasında bir mühendislik çatışması bulunmaktadır. Rijit dış iskeletler yüksek tork aktarabilir ancak mekanik eklem ekseninin anatomik kalça ekseniyle tam çakışmaması kullanıcıya ek yük oluşturabilir. Yumuşak dış iskeletler daha rahat ve hafif olabilir ancak genellikle aktarabilecekleri kuvvet ve tork daha sınırlıdır.

Araştırmacılar bu iki yaklaşımın avantajlarını birleştiren hibrit bir yapı önermektedir: kullanıcıyla temas eden kısım esnek, motor ve kontrol donanımını taşıyan dış çerçeve ise rijittir. Kuvvet aktarımı doğrudan sert mekanik eklemler yerine kablolar aracılığıyla gerçekleştirilir.

WAD dış iskeleti nasıl yapılandırılmış?

Çalışmanın 3. sayfasındaki Şekil 1, hem bilgisayar modelini hem gerçek WAD prototipini göstermektedir. Sistem iki temel katmandan oluşur:

• Yumuşak giyilebilir yapı: kullanıcıyla doğrudan temas eder.
• Rijit dış yapı: motorları, kontrol elektroniğini ve mekanik destekleri taşır.

Motorlar rijit yapının arka kısmında konumlandırılmıştır. Bowden kablolarının bir ucu kullanıcının uyluğuna, diğer ucu motor millerine bağlı kasnaklara bağlanmaktadır. Motor kasnağının dönmesi kablonun serbest uzunluğunu değiştirerek kalça üzerinde yardımcı kuvvet oluşturur.

Genel tasarımda her bacak için üç hareket bağımsız olarak desteklenebilmektedir:

• Kalça fleksiyonu,
• Kalça ekstansiyonu,
• Kalça abdüksiyonu.

Denge platformu ne işe yarıyor?

Araştırmacıların REBALANCE projesi kapsamında kullandığı platform bir sabit taban ve tek serbestlik dereceli hareketli tabandan oluşmaktadır. Sistem ön–arka veya yanal yönde beklenmedik postür bozuklukları oluşturmak için kullanılmaktadır.

Gerçek platformun teknik kapasitesi kaynakta:

• ±10° açısal hareket,
• 30°/s maksimum açısal hız

olarak belirtilmektedir.

Ancak bu makaledeki simülasyonlarda bütün kapasite kullanılmamıştır. Karşılaştırmalı analiz için:

• 6° platform açısı,
• 10°/s platform açısal hızı

kullanılmıştır. Bu ayrım önemlidir: ±10° ve 30°/s platformun teknik kapasitesi, 6° ve 10°/s ise makaledeki temel simülasyon senaryosudur.

İnsan vücudu modelde nasıl temsil edilmiş?

WAD'ın mekanik davranışı MATLAB, Simulink ve Simscape Multibody ortamında geliştirilen bir Multibody Human Model (MBDHM) kullanılarak incelenmiştir.

Modelde:

• Kalça küresel eklem,
• Diz revolute eklem,
• Ayak bileği revolute eklem

olarak temsil edilmiştir.

Kaynakta dış iskelet için üç farklı aktüatör düzeni gösterilmektedir:

1. Her bacakta fleksiyon, ekstansiyon ve abdüksiyon için toplam 6 aktüatör,
2. Toplam 3 aktüatörlü sadeleştirilmiş mimari,
3. Bu makalenin postür kontrol simülasyonlarında kullanılan, ön–arka hareketi inceleyen daha da sadeleştirilmiş yapı.

Araştırmacılar matematiksel formülasyonu genel altı aktüatörlü modelden türetmiş, fakat makaledeki bütün denge simülasyonlarını Şekil 2c'deki sadeleştirilmiş ön–arka modelle gerçekleştirmiştir.

Kaslar doğrudan modellenmiş mi?

Hayır. Bu, çalışmanın en önemli modelleme varsayımlarından biridir.

Araştırmacılar gönüllü kas aktivasyonunu ayrıntılı nöromüsküler modelle temsil etmek yerine kalça, diz ve ayak bileğine eşdeğer eklem rijitliği ve sönüm elemanları eklemiştir. Amaç, istemli kas kontrolü olmadan bile pasif veya istemsiz kas–tendon direncinin denge üzerindeki etkisini yaklaşık olarak temsil etmektir.

Yazarlar sonuç bölümünde bu yaklaşımı açıkça güçlü bir varsayım olarak tanımlamaktadır. Model bu nedenle gerçek insan sinir-kas kontrolünün birebir simülasyonu değildir.

Postür kontrolünün temel matematiksel fikri nedir?

Kontrol stratejisinin temel hedefi kütle merkezinin yatay yöndeki mutlak konumunu mümkün olduğunca sıfıra yakın tutmaktır:

\[ P_{YCOM}\approx0 \]

Kaynakta insan vücudunun segmentleri, platform hareketi ve ayak kayması kullanılarak kütle merkezinin yatay ve düşey mutlak koordinatları \(P_{YCOM}\) ve \(P_{ZCOM}\) hesaplanmaktadır.

Kütle merkezinin mutlak açısı:

\[ \theta_{COM} = \tan^{-1} \left( \frac{P_{YCOM}}{P_{ZCOM}} \right) \]

ve hareketli platforma göre yerel açı:

\[ \theta_{RCOM} = \tan^{-1} \left( \frac{P_{YRCOM}}{P_{ZRCOM}} \right) \]

şeklinde tanımlanmıştır.

Kontrolcünün amacı \(P_{YCOM}=0\) koşulunu yaklaşık olarak sağlayacak hedef kalça açısı \(\theta_H^*\)'ı hesaplamaktır. Makaledeki Denklem (22), platform açısı \(\theta_p\), diz açısı \(\theta_K\), ayak bileği açısı \(\theta_A\), ayak–platform göreli hareketi \(u_p\) ve vücut segment geometrilerini kullanarak bu hedef açıyı üretmektedir.

Daha sonra motor komutu:

\[ \theta_M=G\theta_H^* \]

ile belirlenmektedir. Buradaki \(G\), hedef kalça hareketini aktüatör hareketine dönüştüren sabittir.

Kontrol sistemi gerçek bir cihazda hangi sensörlere dayanabilir?

Çalışmanın simülasyon modelinde platform, diz ve ayak bileği açıları ile ayak–platform göreli hareketi doğrudan model değişkenlerinden alınmaktadır. Yazarlar gerçek uygulamada açıların IMU benzeri giyilebilir sensörlerle, motor ve kablo sistemi değişkenlerinin ise enkoder ve diğer cihaz sensörleriyle ölçülebileceğini belirtmektedir.

Kaynakta sunulan kontrol mimarisinde giriş platform açısı \(\theta_p\)'dir. Postür algoritması ayrıca \(\theta_K\), \(\theta_A\) ve \(u_p\) verilerini kullanarak \(\theta_H^*\) hedefini üretir; kazanç \(G\) üzerinden motor açısı \(\theta_M\) oluşturulur.

Simülasyonun temel parametreleri nelerdi?

Aktif dış iskelet statik dengeyi nasıl değiştirdi?

Çalışmanın 13. sayfasındaki Şekil 8, üç koşul için yatay kütle merkezi konumunu karşılaştırmaktadır:

• WAD yok,
• WAD var fakat devre dışı,
• WAD aktif.

Aktif WAD kullanıldığında normalize edilmiş \(P_{YCOM}\) değeri bütün 6° bozucu hareket boyunca sıfır çevresinde kalmaktadır. Buna karşılık dış iskeletsiz ve pasif WAD durumunda platform açısı büyüdükçe kütle merkezi yatay konumu belirgin şekilde uzaklaşmaktadır.

Dinamik denge açısından sonuç ne oldu?

Çalışmanın 14. sayfasındaki Şekil 10 daha kritik bir analiz sunmaktadır. Burada kütle merkezinin konumu ve hızı birlikte değerlendirilerek sistemin dinamik durumu Feasible Stability Region (FSR) ile karşılaştırılmıştır.

Aktif WAD ile gerçekleştirilen simülasyonun son noktası FSR içinde kalmaktadır. Bu, modelin bozucu hareket sonrasında dengeyi geri kazandığını göstermektedir.

WAD kapalı veya hiç kullanılmadığında ise yörüngeler FSR'ye geri dönememekte ve kaynakta Backward Balance Loss (BBL) olarak tanımlanan bölgeye ilerlemektedir.

Aktüatör ne kadar müdahale ediyor?

Şekil 9'da araştırmacılar WAD aktüatörünün torkunu toplam insan + WAD kütlesine göre normalize ederek göstermektedir. Platform açısı arttıkça aktüatör torkunun yönü ve büyüklüğü denge müdahalesine göre değişmektedir.

Grafikte normalize edilmiş torkun yaklaşık −0,15 Nm/kg seviyesine doğru ilerlediği görülmektedir. Ancak kaynak bu grafiği tasarım için tek bir kesin motor torku gereksinimine dönüştürmemektedir. Dolayısıyla doğrudan belirli bir motorun gerekli minimum nominal torku şeklinde yorumlanmamalıdır.

Ayak platform üzerinde kayıyor mu?

Çalışmanın 15. sayfasındaki Şekil 11, aktif WAD durumunda ayak ile hareketli platform arasındaki doğrusal göreli yer değiştirmeyi de göstermektedir.

Araştırmacılar bu yer değiştirmenin çok küçük olduğunu ve yerel/ mutlak referans sistemleri arasında anlamlı bir fark yaratmadığını belirtmektedir. Ayrıca yer değiştirme işaretinin, hareketin dış iskeletin gövdeyi çekmesinden çok yerçekimine bağlı kaymayla ilişkili olduğuna işaret ettiği ifade edilmektedir.

Kaynak grafikte 6° bozucu hareket sonunda değer yaklaşık −15 mm civarına ulaşmaktadır; ancak araştırmacılar bunu model ölçeğinde küçük ayak–platform yer değiştirmesi olarak değerlendirmektedir.

Dış iskelet neden yalnız kalçayı aktif olarak kontrol ediyor?

Modelde diz ve ayak bileği pasif rijitlik ve sönümle temsil edilirken aktif kontrol kalça üzerinden yapılmaktadır. Bunun nedeni çalışmanın stratejisinin gövde salınımını kullanarak kütle merkezini yeniden konumlandırmasıdır.

Başka bir ifadeyle sistem ayak bileğini veya dizi doğrudan motorla kontrol etmek yerine kablo kuvvetleriyle üst gövdeyi eğerek bütün vücudun kütle merkezi konumunu değiştirmeye çalışmaktadır.

Sonuç bölümünde yazarlar simülasyonlarda gövde salınımlarının temel stabilizasyon mekanizması olarak ortaya çıktığını belirtmektedir.

Aktif, pasif ve dış iskeletsiz koşulların farkı nedir?

Çalışmanın söylediği temel şey nedir?

Çalışma, kablo tahrikli kalça dış iskeletinin bir insan çok cisimli modeliyle bütünleştirildiğinde, kütle merkezinin yatay konumunu hedefleyen nispeten basit bir postür kontrol algoritmasının belirli simülasyon koşullarında denge kaybını önleyebildiğini göstermektedir.

Bu sonuç aynı zamanda kontrol sisteminin motor torku, kablo kuvvetleri ve eklem yükleri gibi tasarım değişkenlerini hesaplamak için kullanılabilecek bir simülasyon altyapısı sağladığını göstermektedir.

Çalışmanın kanıtlamadığı sonuçlar

• WAD'ın gerçek yaşlı bireylerde düşme oranını azalttığı gösterilmemiştir.
• Kontrol algoritması insan deneklerle deneysel olarak doğrulanmamıştır.
• Sistemin klinik rehabilitasyon etkinliği araştırılmamıştır.
• 6° ve 10°/s üzerindeki bütün bozucu hareketlerde dengeyi garanti ettiği gösterilmemiştir.
• Farklı boy, kilo ve antropometrik özelliklere sahip kullanıcıların tamamında aynı performansı vereceği gösterilmemiştir.
• Gerçek kas aktivasyonu modellenmemiştir.
• Yaşlı veya nörolojik rahatsızlığı bulunan gerçek bireylerin nöromüsküler gecikmeleri doğrudan ölçülmemiştir.
• Fleksiyon–ekstansiyon dışındaki bütün üç boyutlu bozucular bu makaledeki temel sonuçlarla deneysel olarak doğrulanmamıştır.
• Alternatif kontrolcülerin bu yönteme göre daha iyi veya daha kötü olduğu karşılaştırmalı olarak gösterilmemiştir.

Çalışmanın önemli sınırlılıkları nelerdir?

Birinci ve en önemli sınırlılık insan deneyi bulunmamasıdır. Fiziksel WAD prototipi mevcut olmasına karşın makalede sunulan denge sonuçları çok cisimli simülasyonlara dayanmaktadır.

İkinci sınırlılık kas kontrolüdür. Gerçek nöromüsküler aktivasyon yerine sabit eklem rijitliği ve sönüm kullanılmıştır. Yazarlar bunu bilinçli fakat güçlü bir varsayım olarak kabul etmektedir.

Üçüncü sınırlılık duyarlılık analizidir. Araştırmacılar bazı alternatif parametre kümelerini denediklerini belirtmekle birlikte kapsamlı bir sensitivity analysis yayımlamamıştır. Bunun gerçek deneysel veriler elde edildikten sonra yapılması planlanmaktadır.

Dördüncü sınırlılık kontrol mimarisidir. Çalışma bilerek basit bir postür kontrol yöntemi kullanmaktadır. Hız kontrolü ve kuvvet kontrolü gibi alternatif veya tamamlayıcı kontrolcüler karşılaştırılmamıştır.

Beşinci sınırlılık, simülasyonda insan hareketinin bilinçli kas tepkilerinden büyük ölçüde arındırılmış olmasıdır. Gerçek bir kullanıcı dış iskeletle birlikte aktif olarak tepki verebilir; bu etkileşim çalışma tarafından henüz doğrulanmamıştır.

Çalışmanın Yöntemi ve Bulguları

Araştırma yaklaşımı

Çalışma üç ana mühendislik bileşenini bir araya getirmektedir:

1. Kablo tahrikli hibrit kalça dış iskeleti WAD'ın mekanik tasarımı,
2. İnsan–dış iskelet çok cisimli ve analitik modelinin oluşturulması,
3. Kütle merkezi konumunu hedefleyen postür kontrol stratejisinin simülasyonla test edilmesi.

Bu nedenle çalışma yalnız dış iskelet tasarımı veya yalnız kontrol algoritması değildir; mekanik tasarım, insan biyomekaniği ve kontrolü aynı model içinde ele almaktadır.

Mekanik model

Genel modelde fleksiyon ve ekstansiyon için ayrı kablo kuvvetleri \(F_{pf}\) ve \(F_{pe}\), motor torkları \(M_{pf}\) ve \(M_{pe}\), kasnak ataletleri ve WAD/gövde kütleleri birlikte modellenmiştir.

Örneğin fleksiyon tarafı için motor torku:

\[ M_{pf}=F_{pf}r_p+I_{pf}\ddot{\omega}_{pf} \]

olarak tanımlanmaktadır. Burada \(r_p\) kasnak yarıçapı, \(I_{pf}\) motor/kasnak atalet momenti ve \(\ddot{\omega}_{pf}\) açısal ivmedir.

Kablo kuvveti ise gövde açısı, açısal hız ve açısal ivmenin fonksiyonu olarak:

\[ F_{pf} = f(\ddot{\gamma}_f,\dot{\gamma}_f,\gamma_f) \]

biçiminde elde edilmektedir. Bu ilişki mekanizma geometrisiyle birlikte motorun gerekli torkunun hesaplanmasına olanak verir.

Postür algoritması

Kütle merkezinin yatay mutlak konumu \(P_{YCOM}\), bütün vücut segmentlerinin kütleleri, uzunlukları, eklem açıları ve hareketli platformun konumu üzerinden hesaplanmaktadır.

Algoritma küçük ayak–platform hareketi varsayımı altında:

\[ P_{YCOM}=0 \]

koşulunu çözerek hedef kalça açısı \(\theta_H^*\)'ı belirlemektedir.

Ardından:

\[ \theta_M=G\theta_H^* \]

ilişkisiyle aktüatör konumu oluşturulur. Böylece kontrol doğrudan “kişiyi dik tut” komutu vermek yerine fiziksel olarak anlamlı bir değişken olan kütle merkezi konumunu hedeflemektedir.

Simülasyon senaryoları

Aynı 6° ve 10°/s bozucu hareket üç koşula uygulanmıştır:

1. MBDHM dış iskeletsiz,
2. MBDHM üzerinde WAD var fakat devre dışı,
3. MBDHM üzerinde aktif WAD ve postür kontrolü.

Bu sayede dış iskeletin yalnızca mekanik olarak vücuda eklenmesi ile aktif kontrol sağlaması birbirinden ayrılmıştır.

Statik stabilite bulgusu

Aktif WAD, normalize yatay kütle merkezi konumunu sıfıra yakın tutmuştur. Pasif ve dış iskeletsiz modellerde ise bozucu açı arttıkça sapma büyümüş ve denge kaybı meydana gelmiştir.

Bu bulgu, dış iskeletin yalnız vücuda takılmasının yeterli olmadığını; simülasyondaki olumlu etkinin aktif kontrol müdahalesinden kaynaklandığını göstermektedir.

Dinamik stabilite bulgusu

Dinamik denge değerlendirmesinde kütle merkezinin hem konumu hem hızı dikkate alınmıştır. Aktif WAD yörüngesinin nihai noktası FSR içine dönmüştür. Diğer iki koşulun son durumları ise BBL bölgesinde kalmıştır.

Kaynak, bu sonucu önerilen kontrol algoritmasının simülasyon ortamındaki en önemli doğrulamalarından biri olarak değerlendirmektedir.

Ayak temasının korunması

Aktif WAD modelinde ayak ile platform arasındaki göreli yer değiştirme küçük kalmıştır. Araştırmacılar bunu gövdenin kablolar aracılığıyla kontrol edilmesinin ayak üzerinde aşırı kayma veya ayrılma oluşturmadan dengeyi destekleyebildiğine ilişkin olumlu bir işaret olarak yorumlamaktadır.

Buna karşılık Şekil 5'te pasif ve dış iskeletsiz modelin bozucu hareket sonunda ayak temasını kaybettiği gösterilmektedir.

Gelecek deneysel doğrulama

Yazarlar çalışmanın sonuçlarını gerçek insan deneyleriyle karşılaştırmayı sonraki aşama olarak tanımlamaktadır. Planlanan deneyler genç ve yaşlı yetişkinleri, WAD kullanılan ve kullanılmayan koşulları içerecektir.

Bu deneyler yalnız dış iskeletin dengeye katkısını değil, mevcut çok cisimli insan modelinin ve eşdeğer eklem rijitliği yaklaşımının ne ölçüde gerçek insan davranışını temsil ettiğini de sınayacaktır.

Gelecekte geliştirilecek kontrol sistemi

Mevcut yaklaşım özellikle basit tutulmuştur. Araştırmacılar ileride postür kontrolüne paralel olarak:

• Hız kontrolü,
• Kuvvet kontrolü,
• Gerçek zamanlı sensör geri bildirimi,
• Farklı kontrol stratejilerinin karşılaştırılması

gibi geliştirmeleri değerlendirmeyi planlamaktadır.

Yazarlar alternatif kontrolcülerin karşılaştırmasını bu makaleye dahil etmemelerinin nedenini çalışmanın kapsamının öncelikle dış iskelet tasarımını, temel kontrol sistemini ve sistem boyutlandırma hesap çerçevesini göstermek olduğunu belirterek açıklamaktadır.

Bilimsel sonuç sınırı

Kaynak çalışmanın desteklediği en güçlü sonuç şudur: belirli çok cisimli insan modeli, belirtilen antropometrik ve mekanik parametreler ve 6°–10°/s platform bozucusu altında, kütle merkezi konumuna dayalı aktif WAD kontrolü simülasyonda denge kaybını önlemiştir.

Bunun ötesine geçen gerçek insanlarda düşme önleme, klinik yarar veya günlük yaşam performansı iddiaları mevcut çalışma tarafından henüz desteklenmemektedir.

Kaynak ve Yöntem Notu

Tam özgün çalışma adı: A Cable-Driven Hip Exoskeleton with a Postural Control Strategy for Reinforcing Human Balance

Yazarlar: Giovanni Gerardo Muscolo; Michele Conconi; Alessandra Del Felice; Lorenzo Chiari; Nicola Sancisi.

Yazar sırası: Kaynakta verilen sıra aynen korunmuştur.

Sorumlu yazar: Giovanni Gerardo Muscolo.

Eş birinci/eş katkı: Kaynakta eş birinci yazarlık veya eş katkı beyanı belirtilmemiştir.

Kurumlar:

1. Department of Electrical, Electronic, and Information Engineering Guglielmo Marconi, Università di Bologna, Bologna, Italy.
2. European Center for Theoretical Studies in Nuclear Physics and Related Areas, Fondazione Bruno Kessler, Trento, Italy.
3. Department of Physics, University of Trento, Trento, Italy.
4. Department of Industrial Engineering, Università di Bologna, Bologna, Italy.
5. Department of Neuroscience, Section of Neurology, University of Padova, Padova, Italy.
6. Padova Neuroscience Center, University of Padova, Padova, Italy.

Dergi: Machines.

Yayınevi: MDPI, Basel, Switzerland.

Cilt/sayı/makale numarası: 14(5), 484.

DOI: 10.3390/machines14050484.

Kaynak türü ve hakemlik durumu: Hakemli özgün araştırma makalesi (Article).

Gönderim: 20 Mart 2026.

Revizyon: 14 Nisan 2026.

Kabul: 17 Nisan 2026.

Yayın: 24 Nisan 2026.

Akademik editör: S. M. Mizanoor Rahman.

Lisans: Creative Commons Attribution (CC BY).

Finansman: Çalışma kısmen REBALANCE (REinforcing BALANCE with a neurally driven wearable assistive device, 2022YPK5YB 002—CUP J53D23012900006) ve Next Generation EU Age-It projesi (Ageing well in an ageing society—PE0000015, NRRP—PE8—Mission 4, C2, Intervention 1.3) tarafından finanse edilmiştir.

Etik kurul: Kaynakta “Not applicable” olarak belirtilmiştir; bu makalede insan denek deneyi gerçekleştirilmemiştir.

Bilgilendirilmiş onam: Kaynakta “Not applicable” olarak belirtilmiştir.

Veri erişilebilirliği: Çalışmanın özgün katkılarının makale içinde bulunduğu ve ek soruların sorumlu yazara yöneltilebileceği belirtilmiştir.

Çıkar çatışması: Yazarlar çıkar çatışması olmadığını beyan etmiştir.

Yazar katkıları: Kavramsallaştırma G.G.M., N.S. ve M.C.; yöntem G.G.M., N.S. ve M.C.; yazılım G.G.M.; doğrulama G.G.M., N.S., M.C. ve L.C.; biçimsel analiz G.G.M. ve N.S.; araştırma G.G.M.; kaynaklar G.G.M., N.S., M.C. ve L.C.; veri kürasyonu G.G.M., N.S. ve M.C.; ilk taslak G.G.M.; gözden geçirme/düzenleme G.G.M., N.S., M.C., A.D.F. ve L.C.; görselleştirme N.S., M.C. ve L.C.; denetim N.S., M.C. ve L.C.; proje yönetimi A.D.F. ve L.C.; finansman temini A.D.F. ve L.C.

Resmî yayın kaydı: MDPI Machines, Volume 14, Issue 5, Article 484; DOI 10.3390/machines14050484.

Bu Verianla içeriğindeki bilimsel açıklamalar yalnızca kaynak çalışmanın mekanik modeli, denklemleri, WAD tasarımı ve çok cisimli simülasyon sonuçlarına dayanmaktadır. Dış kaynak yalnız bibliyografik kimliğin doğrulanmasında kullanılmış, çalışma tarafından üretilmeyen klinik veya deneysel sonuç eklenmemiştir.

Önemli yöntemsel sınırlar: (1) Makaledeki denge sonuçları gerçek insan deneylerinden değil çok cisimli simülasyondan gelmektedir. (2) Gerçek kas aktivasyonu modellenmemiş, eklem rijitliği ve sönümüyle yaklaşık temsil edilmiştir. (3) Kapsamlı duyarlılık analizi yapılmamıştır. (4) Çalışmada yalnız mevcut postür kontrol stratejisinin temel doğrulaması sunulmuş, kuvvet ve hız kontrolcüleriyle karşılaştırma yapılmamıştır. (5) Temel simülasyon ön–arka düzlemde sadeleştirilmiş MBDHM kullanmaktadır. (6) Gerçek kullanıcı deneyleri ve genç/yaşlı katılımcı karşılaştırmaları gelecek çalışmaya bırakılmıştır.

Kaynak içi küçük terminoloji notu: Şekil 11'i açıklayan metinde “hip (θH), knee (θK), and ankle (θK)” ifadesi yer almaktadır; tablodaki değişken tanımlarına ve grafiğin lejantına göre ayak bileği değişkeni θA'dır. Kaynak metindeki bu yazım kayması bilimsel sonucu değiştirecek biçimde yeniden yorumlanmamıştır.