شکل ۱٫۲: انواع تعادل
۵٫۳٫۲٫ تعادل پویا^[۹]
حداقل نیرویی نیاز است که تعادل جسم را برهم زند که به آن تعادل پویا یا بی ثبات گویند. زمانی که سطح تکیه گاه جسم کم و ارتفاع مرکز ثقل زیاد باشد. آن جسم تعادل کمی خواهد داشت.
مثال: مداد به حالت تعادل قرار گرفته است. وقتی نیرویی به آن اعمال شود حالت استراحت اولیه خود را از دست می­دهد.
۶٫۳٫۲٫ تعادل خنثی^[۱۰]
با وجود حرکت و تغییر وضعیت بوجود آمده در جسم، تغییری در مرکز ثقل جسم آن ایجاد نمی­ شود. مثال: توپی که روی سطح زمین می­چرخد.
۴٫۲٫ تاریخچه تجزیه و تحلیل نحوه راه رفتن
تاریخچه تجزیه و تحلیل نحوه راه رفتن، با پیشرفت مداوم متشکل از مطالعه­های توصیفی ابتدائی تا روش­های پیشرفته اندازه گیری و تحلیل مدل سازی ریاضی را نشان می­دهد. در واقع از زمان
انسان­های اولیه، نحوه راه رفتن مورد ارزیابی قرار گرفته بود. اما مطالعه منظم نحوه راه رفتن از زمان رنسانس آغاز گردید. گالیله، لئوناردوداوینچی و نیوتن به خوبی نحوه راه رفتن انسان را توصیف کرده بودند. بورلی از شاگردان گالیله در سال ۱۶۸۲ با انتشار کتاب خود^[۱۱] اولین روش علمی صحیح در توصیف نحوه راه رفتن را ارائه کرد. وی توانست محل مرکز ثقل بدن را اندازه گیری نماید و نشان داد که تعادل در هنگام راه رفتن به کمک حرکت به جلوی سطح حمایتی پاها
حفظ می­گردد. دو پیشگام سنجش کینماتیک راه رفتن در دهه ۱۸۷۰ می­زیستند، موری^[۱۲] در پاریس در سال ۱۸۷۳ مطالعه­ ای در مورد حرکت اندام­های انسان انجام داد. موبریج ^۳ متولد انگلستان در سال ۱۸۷۸ با مطالعه حرکت یورتمه رفتن اسب­ها در کالیفرنیا مشهور شد. وی چند سال بعد، مطالعاتی بر روی راه رفتن، دویدن و دیگر فعالیت­ها انجام داد (ویتل، ۲۰۰۳).
۵٫۲٫ تاریخچه روش­های ارزیابی راه رفتن
موری در ۱۸۷۳ چندین عکس از فردی تهیه نمود که لباس سیاه بر تن داشت و با اضافه کردن یک تسمه روشن، مسیر مرکز ثقل و فشار کف پایی را مورد ارزیابی قرار داد. موبریج در مطالعه­ ای که روی راه رفتن اسب انجام داد، از ۲۴ دوربین استفاده کرده بود (ویتل، ۲۰۰۳). جدی ترین کاربرد علم مکانیک در تحلیل راه رفتن انسان در قرن نوزدهم با انتشار کتابی در سال ۱۸۹۵ در آلمان توسط براون و فیشر^[۱۳] بود. روش آن­ها همانند روش موری بود، با این تفاوت که آن­ها در اندام­های تحتانی از چراغ­های تسمه­ای فلورسنت به جای تسمه سفید رنگ استفاده کرده بودند. مسیرهای سه بعدی، سرعت و شتاب قطعات بدن را محاسبه کردند، همچنین با دانستن جرم و شتاب قطعات بدن توانستند، نیروی اعمالی به قطعات را در مراحل مختلف بدن را تخمین بزنند (ویتل، ۲۰۰۳). امروزه جهت ارزیابی کینماتیکی و کینتیکی راه رفتن از سیستم­های پیشرفته ویدئوگرافی، عکس برداری از حرکت، صفحه نیرو و الکترومایوگرافی استفاده می­ شود (جفری و نیل، ۲۰۰۵).
۶٫۲٫ روش­های مختلف تجزیه و تحلیل راه رفتن
تحلیل راه رفتن در اغلب موارد با دو هدف عمده انجام می­گیرد، اصلاح عیوب راه رفتن فرد و دیگری، بهبود و ارتقای دانستنی­های نحوه راه رفتن انسان می­باشد. واضح است که تنها یک روش تحلیل مناسب در این دامنه وسیع وجود ندارد و روش­های متفاوتی برای تجزیه و تحلیل در دسترس است. در این بخش شیوه ­های تحلیل حرکت، از ساده ترین روش تا روش­های پیچیده بیان می­گردد. شایان ذکر است که هر چه تجهیزات مورد استفاده پیشرفته­تر باشد، داده ­های جمع آوری شده، معتبرتر خواهد بود. اما این به معنی بی ارزش بودن داده های، وسایل اندازه گیری ساده نیست. وسایل اندازه گیری ساده در کلینیک­ها استفاده گسترده­ای دارند، چرا که تجهیزات پیچیده نیاز به زمان، فضا و هزینه­ های زیادی دارد. تحلیل مشاهده­ای با چشم غیر مسلح ساده ترین شکل تحلیل راه رفتن است. از محدودیت­های این روش می­توان به موارد زیر اشاره نمود:

- وقایع حرکت گذرا هستند و هیچ داده دائمی ثبت نمی­ شود.
- چشم فقط قادر به مشاهده حرکات است، نه نیروها.
- عمل مشاهده کاملأ به تجربه فرد مشاهده کننده بستگی دارد.
در سال­های اخیر، روش تصویر برداری مورد توجه قرار گرفته است. در این روش محدودیت­های روش مشاهده­ای وجود ندارد و به علت کاهش دفعات راه رفتن­های مورد نیاز فرد، ثبت کامل وقایع راه رفتن و سهولت آموزش تحلیل مشاهده­ای راه رفتن، با استقبال چشمگیری روبرو گردیده است.
از جمله محدودیت­های این روش، تعداد زیاد هماهنگی دستی مورد نیاز، جهت تحلیل کمی است. به ویژه در تحلیل­های سه بعدی و در مورد دو بعدی، که هر فریم تصویر مورد تحلیل قرار می­گیرد، برای غلبه بر این محدودیت سامانه­های نوری- الکتریکی بریا ردیابی خودکار نشانگرهای متصل به بدن توسعه یافته اند) ویتل، ۲۰۰۳ و بارتل، ۱۹۹۷).
۷٫۲٫ هدف از تجزیه و تحلیل راه رفتن
تجزیه و تحلیل راه رفتن^[۱۴] بسیار پیچیده است. علت این امر، پیچیده بودن مراحل آن است. به خصوص آنکه راه رفتن یک فعالیت پویاست^[۱۵] و حرکت جزئ جدائی ناپذیر در هنگام راه تجزیه وتحلیل آن می­باشد. همچنین این تجزیه و تحلیل باید در حالی که فرد با سرعت طبیعی راه می­رود انجام پذیرد، در غیر اینصورت اگر از فرد خواسته شود که آرامتر یا تندتر حرکت کند، حتما با حالت طبیعی خودش تفاوت خواهد کرد. بنابراین برای اینکه تجزیه و تحلیل راه رفتن راحت­تر صورت بگیرد، آنرا به مراحل مختلفی تقسیم کرده ­اند. مزیت تقسیم بندی این است که می­توان فهمید، هر اتفاق در چه مرحله­ ای بوجود می ­آید. مرسوم است که در هر دوره راه رفتن^[۱۶] فقط یک پا بررسی می­ شود (رز و کمبل، ۱۹۹۴). زیرا روند تجزیه و تحلیل ساده­تر خواهد بود و ضمنأ پای دیگر هم همین فعالیت­ها را انجام می­دهد و تفاوت آن فقط در مراحل مختلف یک دوره است. تجزیه و تحلیل راه رفتن، بیشتر به منظور آشنائی با الگوی راه رفتن طبیعی و یافتن قدرت تشخیص اشکالات آن در راه رفتن­های طبیعی و غیر طبیعی و بدست آوردن اطلاعاتی است که به کمک آن بتوان این نقائص را بر طرف نمود، و یا آشنائی با طراحی به منظور ساخت وسایل کمکی تصحیح کننده راه رفتن می­باشد. راه رفتن به عنوان یک فعالیت عضلانی مستمر در شکل گیری وضعیت بدنی افراد، بویژه کودکان و نوجوانان تأثیر فراوانی دارد و وضعیت بدنی افراد نیز می ­تواند به گونه ­ای متقابل نحوه راه رفتن آنان را تعیین کند. گفته شد که راه رفتن یک وضعیت پویاست، مشخصه­های طبیعی واستانداردی دارد، هر چند عواملی مانند سن، جنس یا عوامل دیگری می ­تواند در هر یک از مشخصه­های راه رفتن طبیعی تغییراتی ایجاد و ذکر یک وضعیت شاخص ثابت را اندکی مشکل کند. با وجود این مراحل و
مشخصه­های راه رفتن طبیعی را می­توان به شرحی که در ادامه می ­آید، بیان داشت (فقیهی، ۱۳۷۳).
۸٫۲٫ توصیف دوره راه رفتن^[۱۷]
راه رفتن بیشتر به معنای روش راه رفتن است تا خود راه رفتن. از این رو در افراد مختلف مثلا جوانان، افراد مسن، زن و مرد یکسان نیست. در زمان راه رفتن هر دو اندام تحتانی بطور متناوب تحمل وزن کر۱ده و به جلو می­روند، بطوری که در تمام مراحل راه رفتن حداقل یک اندام روی زمین قرار دارد، اما در دویدن(بر خلاف راه رفتن) مرحله­ ای وجود ندارد که هیچ یک از دو اندام تماسی با زمین ندارند.
برای بررسی مراحل راه ر۱فتن از برخورد پاشنه یک پا (مثلا پای راست) به زمین شروع کرده و وضعیت­های مختلفی را که این اندام تا برخورد مجدد پاشنه پا به زمین به خود می­گیرد، شرح می­دهیم (شکل ۲٫۲ و شکل ۳٫۲).

شکل۲٫۲: توصیف دوره راه رفتن
شکل ۳٫۲: فواصل زمانی مختلف در سیکل گیت
پس دوره راه رفتن فاصله بین دو برخورد متوالی پاشنه یک پا می­باشد. این فاصله یا مسافت را یک گام^[۱۸] نیز می­نامند، لذا هر گام از دو قدم تشکیل می­ شود. از نظر علمی هر قدم، فاصله بین برخورد پاشنه یک پا و برداشتن پنجه پای دیگر از زمین است (شکل۴٫۲).

شکل۴٫۲: طول گام و قدم
هر دوره راه رفتن به دو فاز استقرار^[۱۹] (۶۰%زمان) و تاب خوردن^[۲۰] (۴۰%) تقسیم می­ شود. وقایع مرحله سکون به شرح زیر است:
برخورد یا تماس پاشنه با زمین
فوت فلت^[۲۱]
مید استانس^[۲۲]
برداشتن پاشنه از زمین یا حیل آف^[۲۳]
برداشتن پنجه پا از زمین
تاب خوردن نیز از سه مرحله تشکیل می­ شود:
شتاب گرفتن^[۲۴]
مید سوینگ^[۲۵]
کاهش شتاب^[۲۶]
اگر در یک دوره راه رفتن، پای مقابل را مورد بررسی قرار دهیم به دو مطلب پی خواهیم برد؛ یکی اینکه وقتی پای راست در فاز سکون است، پای چپ در مرحله تاب خوردن می­باشد. نکته دیگر اینکه در لحظه برخورد پاشنه یک پا با زمین، پنجه پای مقابل در حال بلند شدن از زمین^[۲۷] می­باشد. این فاصله زمانی که حدود ۱۸ تا ۲۲ درصد سیکل گیت را تشکیل می­دهد حمایت دوگانه^[۲۸] نام دارد و طی آن هر دو پا روی زمین قرار می­گیرند. در این مرحله مرکز ثقل بدن در پایین ترین وضعیت خود می­باشد (شکل ۲-۵).
اصطلاح ریتم یا آهنگ راه رفتن^[۲۹]، به تعداد قدم­ها در دقیقه اطلاق می­ شود. این آهنگ معمولا به جنس و سن بستگی دارد؛ بطور طبیعی زنان ۱۱۸ قدم و مردان ۱۱۳ قدم در دقیقه راه می­روند. سرعت راه رفتن تعداد زیادی از زنان و مردان هم سن آمارگیری شده و نتیجه حاصله برای مردان m/s 37/1 و برای زنان m/s 23/1 بوده است.

شکل ۵٫۲: چرخه راه رفتن و نمای مرحله حمایت دوگانه
با اندازه گیری طول گام و تعداد آن در دقیقه می­توان به راحتی سرعت راه رفتن را محاسبه کرد. باید توجه داشت که افراد همیشه با یک سرعت راه نمی­روند، بلکه عوامل متعددی مثل عجله داشتن، پیاده روی به قصد گردش، سطح هموار یا ناهموار، خستگی و غیره باعث افزایش یا کاهش سرعت آنان خواهد شد.
سرعت، تابع طول و تعداد گام است. معمولا وقتی سرعت راه رفتن به نزدیکی حداکثر خود می­رسد دیگر امکان بیشتر کردن طول گام برای شخص میسر نبوده و لذا فقط تعداد گام اضافه می­ شود. حداکثر سرعت پیاده روی قابل تحمل m/s 3/2 است و پس از آن، اکثر افراد وضعیت دویدن به خود می­گیرند، زیرا میزان انرژی مصرفی برای راه رفتن با سرعت بالاتر از m/s 3/2 بیشتر از انرژی لازم برای دویدن است. به هر صورت آنچه ثابت شده این است که امکان راه رفتن با سرعتی بیش از m/s 3 با یک راه رفتن طبیعی وجود ندارد (کاو و شفرد، ۱۳۸۵، جفری و نیل، ۲۰۰۵ و فقیهی، ۱۳۷۳).