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Updated: May 5, 2026
08:08
Oscillation and Reaction Board Techniques for Estimating Inertial Properties of a Below-knee Prosthesis
Published on: May 8, 2014
16.9K
Fuerzas de las articulaciones de la cadera, la rodilla y el tobillo durante la caminata asistida por exoesqueleto:
Gabriela B De Carvalho1, Vishnu D Chandran2, Ann M Spungen3,4
1Department of Biomedical Engineering, New Jersey Institute of Technology, Newark, New Jersey, United States of America.
PloS one
|August 29, 2025
Resumen
Este estudio desarrolló un marco computacional para cuantificar las fuerzas articulares durante la caminata asistida por exoesqueleto (EAW). El marco estima con precisión las fuerzas, lo que ayuda a evaluar el riesgo de fractura para las personas con pérdida ósea.
Área de la Ciencia:
- Biomecánica
- La robótica
- La ortopedia
Sus antecedentes:
- Los exoesqueletos de las extremidades inferiores ayudan a caminar pero pueden alterar la carga articular.
- La cuantificación de las fuerzas articulares es crucial para evaluar la salud ósea y el riesgo de fractura.
- Los métodos existentes para cuantificar la fuerza durante la caminata asistida por el exoesqueleto (EAW) pueden tener limitaciones.
Objetivo del estudio:
- Desarrollar y validar un marco computacional para cuantificar las fuerzas de las articulaciones de la cadera, la rodilla y el tobillo durante la WEA utilizando el exoesqueleto ReWalk P6.0.
- Comparar las fuerzas articulares durante la caminata sin ayuda con los datos de la literatura existente.
- Evaluar cuatro enfoques de simulación distintos para la interacción hombre-robot durante la orden de detención europea.
Principales métodos:
- Se creó un simulador virtual específico en OpenSim para caminar sin ayuda y EAW.
- OpenSim Moco se utilizó para calcular las fuerzas de reacción de las articulaciones en la cadera, la rodilla y los tobillos.
- Se recopilaron datos de movimiento tridimensional, fuerzas de reacción al suelo, electromiografía y codificador de exoesqueleto.
Principales resultados:
- Las fuerzas articulares computarizadas durante la caminata sin asistencia fueron comparables a los datos in vivo y de simulación existentes.
- Las fuerzas de compresión máximas durante la caminata sin ayuda oscilaron entre 3,10 y 5,83 peso corporal (PQ) a través de las articulaciones.
- Cuatro aproximaciones de simulación para el EAW arrojaron fuerzas de compresión máximas que oscilaban entre 2,82 y 5,83 BW.
Conclusiones:
- El marco computacional desarrollado ofrece un método de bajo riesgo y rentable para cuantificar la carga conjunta durante la orden de detención europea.
- Este marco puede ayudar a evaluar la carga ósea larga y el riesgo de fractura en individuos con pérdida ósea severa de las extremidades inferiores.
- El estudio proporciona información valiosa sobre la biomecánica de la interacción humano-robot durante el uso del exoesqueleto.
