评估一个活跃的背部外套的适应性,用于动态提升和最大的运动范围

科学领域:

• 生物力学 生物力学
• 机器人技术 机器人技术 机器人技术
• 人体工程学就是人体工程学.

背景情况:

• 背部外套提供机械辅助,以减轻背部受伤风险.
• 尽量减少用户限制对于广泛采用外衣技术至关重要.
• 外衣中的被动弹性系统通常在辅助和运动范围限制之间进行权衡.

研究的目的:

• 为了比较主动背部外套与适应性阻抗控制器对被动弹性辅助的有效性.
• 评估不同辅助级别在举重任务期间对肌肉活动和运动范围的影响.
• 为了确定适应性阻抗方法是否可以在保持机械辅助的同时降低限制.

主要方法:

• 根据用户运动方向和非线性正弦曲线,开发一个适应性阻抗控制器来调节外衣阻抗.
• 实验对比涉及15名参与者,他们在四个外套条件 (适应性阻抗,三个被动弹性水平) 和一个无套条件下执行最大曲和受约束提升任务.
• 在所有条件下测量背部延伸肌肉活动和运动范围 (RoM).

主要成果:

• 具有更高刚性的被动弹性皮带减少了13%的背部伸展肌肉活动,但限制了13%的最大运动范围 (RoM).
• 适应性阻抗方法表明,在不限制RoM的情况下,在提升过程中,背部延伸肌肉活动减少了15%.
• 参与者报告说,适应性阻抗外套没有显著的限制或不适.

结论:

• 背部外衣的自适应阻抗方法有效地减少了举重任务期间的肌肉活动.
• 这种主动辅助方法规避了与被动外套系统相关的固有辅助限制权衡.
• 开发的软活跃外衣显示了通过增强机械辅助而不会影响用户移动性,在职业环境中提高可用性和安全性的潜力.