La grande variété de perturbations posturales utilisées dans les études expérimentales rend les comparaisons entre les études et les généralisations sur les capacités à rétablir l'équilibre difficile. En effet, seulement trois études ont tenté de comparer expérimentalement les résultats de différentes perturbations posturales et semblent démontrer que les relâchements d’inclinaison, tirages à la taille et translations de surface sont suffisamment similaires qu’elles peuvent être comparées. De plus, les expériences sur le rétablissement de l’équilibre prennent du temps, sont coûteuses et potentiellement dangereuses, et peuvent être très exigeantes et fatigantes pour les personnes âgées frêles. Il serait donc utile d’utiliser un modèle plutôt qu’une expérience pour prédire théoriquement si une perturbation posturale donnée entraînera une chute inévitable ou si un rétablissement de l'équilibre sera possible pour un participant donné. Ceci semblait possible considérant que des modèles de pendules inversés ont été utilisés avec succès pour modéliser des inclinaisons, tirages, translations et trébuchements.

Pour poursuivre les travaux sur la méthode adimensionnelle de ligne de perturbation limite, nous avons déterminé l'angle maximum d’inclinaison initiale vers l’avant et la vitesse maximum de translation de surface vers l’arrière desquels 12 jeunes adultes pouvaient être soudainement relâchés ou tirés, respectivement, et tout de même rétablir leur équilibre en utilisant un seul pas. Aux angles d’inclinaison ou vitesses de translations maximum, les deux perturbations posturales n’avaient pas d’effet significatif sur l'initiation de la réponse, mais affectaient la plupart des variables d’exécution et de géométrie de la réponse. Néanmoins, les positions et vitesses angulaires à la fin du temps de réaction pour ces essais à la limite du rétablissement de l'équilibre formaient une ligne de perturbation limite qui était très similaire à celle obtenue précédemment. De plus, la ligne de perturbation limite était très efficace pour séparer les chutes (97%) des rétablissements (96%), quelle que soit la perturbation posturale.

Nous avons ensuite utilisé un modèle en deux dimensions de pendule inversé à barre mince monté sur une palette glissante bougeant horizontalement pour simuler la position et la vitesse angulaire de jeunes adultes durant le temps de réaction pour les inclinaisons et translations de l’étude expérimentale ci-dessus. La majorité des erreurs moyennes quadratiques et erreurs au temps de réaction entre les positions et vitesses angulaires expérimentales et théoriques étaient respectivement de moins de 2% et 4%. Plus important encore, les positions et vitesses angulaires théoriques à la fin du temps de réaction pour les essais aux angles d’inclinaison et vitesses de translation maximum formaient une ligne de perturbation limite séparant les chutes des rétablissements qui était très similaire à celle obtenue dans l’étude expérimentale.

La méthode adimensionnelle de ligne de perturbation limite a donc maintenant été établie expérimentalement pour les relâchements d’inclinaison, relâchements d’inclinaison avec tirages à la taille, tirages à la taille en marchant et translations de surface, fournissant ainsi des preuves additionnelles que le choix de la perturbation posturale n’affecte pas la limite du rétablissement de l'équilibre. Ceci devrait donc aider les chercheurs à faire des conclusions plus rapides et plus générales sur les capacités à rétablir l’équilibre.

On the one hand, the great variety of postural perturbations used in experimental studies make comparisons between studies and generalizations about balance recovery abilities difficult. In fact, only three studies have attempted to experimentally compare results from different postural perturbations and appear to shown that lean releases, waist pulls and surface translations are similar enough that they can be compared. On the other hand, balance recovery experiments are time consuming, expensive, can be dangerous and can be very demanding and fatiguing for frail older adults. It would thus be useful to use a model instead of an experiment to theoretically predict if a given postural perturbation will lead to an unavoidable fall or if balance recovery is possible for a given participant. This appeared to be possible given that inverted pendulum models have been successfully used to model lean releases, waist pulls, surface translations and trips.

To pursue the work by Moglo and Smeesters (2005;​ 2006) on the dimensionless perturbation threshold line method, we determined the maximum forward initial lean angle and the maximum backward surface translation velocity from which 12 younger adults could be suddenly released or pulled, respectively, and still recover balance using a single step. Results showed that at the maximum lean angles or maximum translation velocities, the two postural perturbations did not have a significant effect on response initiation, but did affect most response execution and response geometry variables. Nevertheless, the angular positions and velocities at the end of reaction time for these trials at the threshold of balance recovery formed a perturbation threshold line that was very similar to the one obtained by Moglo and Smeesters (2005). Furthermore, the perturbation threshold line was very efficient in separating falls (97%) from recoveries (96%), regardless of the postural perturbation.

We then used a two-dimensional thin rod inverted pendulum model mounted on a horizontally moving skid to simulate the angular position and velocity of younger adults from onset of perturbation to onset of response for lean releases and surface translations from the above experimental study. Results showed that the majority of root mean square errors and errors at reaction time between the experimental and theoretical angular positions and velocities were less than 2% and 4%, respectively. More importantly, the theoretical angular positions and velocities at the end of reaction time for maximum lean angle and maximum translation velocity trials formed a perturbation threshold line separating falls from recoveries that was very similar to the one obtained in the experimental study.

Therefore, the dimensionless perturbation threshold line method has now been experimentally established for lean releases, lean releases with waist pulls, waist pulls while walking and surface translations, thus providing further evidence that the choice of postural perturbation does not affect the threshold of balance recovery. It should therefore help researchers make faster and broader conclusions about balance recovery abilities.