生物电子控制混合串行并行手腕外骨架的设计和性能分析
概括
一种新的混合串行并行手腕外骨架 (HrWE) 能够为中风康复提供自然的手动. 这种由生物电子信号控制的先进设备旨在通过覆盖整个生理运动空间来改善患者的治疗结果.
科学领域:
- 生物医学工程 生物医学工程
- 康复机器人 康复机器人
- 神经康复疗法 神经康复疗法
背景情况:
- 现有的手腕外骨难以复制手的自然动作,限制了它们在康复中的有效性.
- 目前的设备往往无法覆盖整个生理运动空间 (PMS),阻碍中风患者的功能恢复.
研究的目的:
- 引入一种新的生物电子控制的混合串行并行手腕外骨架 (HrWE),旨在覆盖整个PMS.
- 通过使自然的手和手腕运动,增强康复训练.
- 开发一个使用表面肌电图 (sEMG) 信号的辅助活跃康复平台.
主要方法:
- 设计了一种由PMS指导的混合串行并行手腕外骨架 (HrWE).
- 集成了一套用于前臂伸展/伸缩 (P/S) 的轮组,以及用于手腕曲/伸展 (F/E) 和半径/肘部偏差 (R/U) 的2DoF平行配置.
- 开发了一个HRWE辅助的积极康复培训平台,利用sEMG信号.
主要成果:
- 对于康复,HRWE提供了全面的运动范围 (RoM):85°F/E,55°R/U和90°P/S.
- 独特的配置使其更容易与手指和上肢外骨融合.
- 基于sEMG的平台增强了积极的康复培训.
结论:
- 基于PMS设计的HrWE为手腕康复提供了更自然,更全面的运动范围.
- 这种外骨技术有可能显著改善中风患者的手部功能恢复.
- 生物电子控制和sEMG信号的整合代表了机器人辅助康复的有希望的进步.
