義肢ソケットの適合は依然として手動かつ反復的なプロセスが中心であり、客観的な適合指標は限られています。課題の一つは、残肢とソケットの界面における長期的な実生活圧力データが不足していることです。従来の圧力センサーは経時的にドリフトしやすく、ソケット内の疎な位置で法線圧力のみを捉えるため、生体力学的解析に不可欠な成分であるせん断力を逃しています。一部のセンサーは法線応力とせん断応力の両方を報告できますが、測定のクロストークによりこれらの成分を分離することはしばしば困難です。前進するための一つの道は、利用可能な測定値を補強できるモデルを開発することです。
本研究では、疎な圧力センシング下でモデル性能を評価するためのテストベッドを導入します。このテストベッドは二つの相補的な検証信号を使用します。第一に、人工残肢によって伝達されるグローバルレンチ（つまり、正規直交座標系で表された全力とモーメント）です。第二に、各計測位置に右手系の直交座標系で表される、分離された法線およびせん断圧力成分である局所界面荷重で、それぞれが4つの静電容量検知チャネルで構成される疎なセンシングクラスタによって測定されます。
本研究の焦点は、全視野の圧力推定を提示することではなく、候補となる機械モデルが制御された条件下でグローバル測定と局所測定の両方をどの程度説明できるかを定量化する分析シーケンスにあります。準静的ばね-質量接触モデルが評価され、そのパラメータは2段階の凸最小二乗問題によって同定されます。
静的荷重下での検証では、定数バイアス項を推定することでレンチチャネルの定常オフセットが減少し、局所測定との一致が改善されることが示されました。さらに、パレートフロント感度分析により、バイアス項を含める場合にグローバル目的と局所目的の間のトレードオフがどのように変化するかが明らかになりました。本論文は2026年6月2日にarXivに投稿されたもので（arXiv:2606.04222）、ロボティクス（cs.RO）分野に属し、Axel González Cornejoら4名の著者によるものです。