¿Cómo responde el complejo de tobillo a la asistencia conducida por cables que atraviesa las articulaciones...

Área de la Ciencia:

• Biomecánica
• La robótica
• Interacción hombre-ordenador

Sus antecedentes:

• Los exoesqueletos del tobillo impulsados por cables ayudan principalmente a la flexión plantar.
• Los cables de accionamiento pueden inducir torques de inversión no deseados, impactando la marcha y la estabilidad.
• Comprender la respuesta del complejo del tobillo a los torques multidimensionales es crucial para el diseño del exoesqueleto.

Objetivo del estudio:

• Para investigar la respuesta del complejo del tobillo a los pares de asistencia multidimensionales durante la caminata.
• Evaluar los efectos de los diferentes modos de accionamiento del cable en la cinemática del plano frontal y la coordinación de las articulaciones.
• Comparar una estrategia biomimética de distribución del par con los modos de un solo cable.

Principales métodos:

• Desarrolló un modelo de par asistido basado en ejes articulares anatómicos.
• Diseñado y evaluado un exoesqueleto de tobillo con doble cable.
• Se llevaron a cabo ensayos de caminata en cinta con seis participantes sanos en cuatro modos de asistencia (Med, Mid, Lat, Bionic).
• Variables biomécnicas y fisiológicas registradas, incluida la activación muscular (EMG).

Principales resultados:

• El modo lateral (Lat) indujo la eversión, desplazó el centro de presión (CoP) medialmente y redujo el balanceo mediolateral en un 9%, mejorando la estabilidad.
• Los modos medial (Med) y central (Mid) indujeron la inversión y el desplazamiento lateral de CoP, con Med teniendo el efecto más fuerte.
• El modo biomimético (biónico) redujo significativamente el solo (10%) y el inversor de tobillo / peroneo brevis (18-22%) EMG en comparación con la caminata sin asistencia.
• El modo biónico mejor conservado patrones de coordinación del tobillo.

Conclusiones:

• La dinámica del plano frontal es crítica para el control efectivo del exoesqueleto del tobillo.
• La distribución biomimética del par en los exoesqueletos del tobillo puede mejorar la estabilidad, preservar la coordinación articular y reducir el esfuerzo locomotor.
• La optimización de la distribución del par es clave para mejorar el rendimiento y la experiencia del usuario de los exoesqueletos del tobillo.