Optimización de la ayuda del exoesqueleto durante la caminata

Área de la Ciencia:

• Biomecánica
• La robótica
• Interacción hombre-ordenador

Sus antecedentes:

• Los exoesqueletos y las prótesis activas tienen como objetivo mejorar la movilidad humana, pero se enfrentan a desafíos de diseño.
• La optimización de parámetros de dispositivos basados en métricas de rendimiento humano es crucial para diseños efectivos.

Objetivo del estudio:

• Desarrollar y validar un método para identificar estrategias de asistencia al exoesqueleto que minimicen el gasto de energía humana durante la locomoción.
• Evaluar la efectividad de este enfoque de optimización en diversas condiciones y configuraciones de dispositivos.

Principales métodos:

• Desarrolló un método para determinar los patrones de par óptimos para los exoesqueletos del tobillo para minimizar el costo metabólico durante la caminata.
• Probó la asistencia optimizada con exoesqueletos de tobillo individuales o bilaterales durante la caminata y la carrera.
• Incorporó la personalización individual y el aprendizaje del usuario en el proceso de optimización.

Principales resultados:

• El par optimizado del exoesqueleto redujo el consumo de energía metabólica en un 24,2 ± 7,4% en comparación con la locomoción sin ayuda.
• El método demostró ser efectivo para exoesqueletos individuales/bilaterales, velocidades de caminata variadas y para correr.
• Los patrones de asistencia genérica individualizados y la capacitación de los usuarios mejoraron el rendimiento.

Conclusiones:

• La optimización personalizada de la asistencia del exoesqueleto reduce significativamente el costo metabólico de la locomoción humana.
• Este enfoque es prometedor para el desarrollo de dispositivos de mejora de la movilidad más eficaces y fáciles de usar.
• Un mayor desarrollo de estrategias de control adaptativas y conscientes del usuario puede desbloquear mayores beneficios de rendimiento.