[en] Developing a suitable foot-ground contact model is important for developing the walking, running or jumping simulations. As more accurate are these simulations, they facilitate to develop clinical treatments, or to study motion performed when doing sports. This project performs an study of different foot-ground contact models. A theoretical background about human gait, human body modelling, and dynamical analysis of the human motion is presented. Also a bibliographical revision of the most used foot-ground contact models in the literature is presented. Using kinematics and dynamics data collected in the UPC Biomechanics Laboratory (at ETSEIB), a dynamic analysis is performed to obtain experimental coordinates, velocities, accelerations and torques. In order to perform it, a software for modelling, simulating, and analyzing the neuromusculoskeletal system called OpenSim is used. Three different foot-ground contact models are chosen to implement and adapt them in Matlab. With the help of GPOPS-II, a Matlab based software which solves multi-phase optimal control problems, an optimal control-based calibration method is developed and implemented. Each model is calibrated by letting the model parameter values vary until finding an optimal solution, following the same methodology for all of them. From the three models, the simplification made of Jackson et. al. model [1] presents better results than the others. Final results are presented and discussed at the end of this thesis. Moreover, a final section of conclusions is reported, where future works are proposed in order to continue with this study. Along this bachelor's thesis, all the processes involved in the development of the models and of the optimal control-based calibrations are reported and detailed, as well as the methodology used.

[es] Desarrollar un modelo adecuado de contacto pie-suelo es importante para desarrollar simulaciones al caminar, correr o saltar. A medida que estas simulaciones son más precisas, facilitan el desarrollo de tratamientos clínicos o el estudio del movimiento realizado al hacer deporte. Este proyecto realiza un estudio de diferentes modelos de contacto pie-suelo. Se presenta una base teórica sobre la marcha humana, el modelado del cuerpo humano y el análisis dinámico del movimiento humano. También se presenta una revisión bibliográfica de los modelos de contacto pie-suelo más utilizados en la literatura. Usando datos de cinemática y dinámica recopilados en el Laboratorio de Biomecánica de la UPC (en ETSEIB), se realiza un análisis dinámico para obtener coordenadas experimentales, velocidades, aceleraciones y momentos. Para realizarlo, se utiliza un software para modelar, simular y analizar el sistema neuromusculoesquelético llamado OpenSim. Se han elegido tres modelos diferentes de contacto pie-suelo para implementarlos y adaptarlos en Matlab. Con la ayuda de GPOPS-II, un software basado en Matlab que resuelve problemas de control óptimo de múltiples fases, se desarrolla e implementa un método de calibración óptimo basado en control. Cada modelo se calibra dejando que los valores de los parámetros del modelo varíen hasta encontrar una solución óptima, siguiendo la misma metodología para todos los modelos. De los tres modelos, la simplificación hecha de el modelo de Jackson et. al. [1] presenta mejores resultados que los demás. Los resultados finales se presentan y discuten al final de esta tesis. Además, se informa una sección final de conclusiones, donde los trabajos futuros son propuesto para continuar con este estudio. A lo largo de este trabajo de fin de grado, se informan y detallan todos los procesos involucrados en el desarrollo de los modelos y de las calibraciones óptimas basadas en el control, así como la metodología utilizada.