外骨架辅助跑步机行走的生物力学

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
• 人与计算机的交互

背景情况:

• 基于跑步机的外骨提供治疗益处,但可能会改变自然步行.
• 在不同的辅助参数下评估步态偏差对于优化外骨使用至关重要.

研究的目的:

• 为了评估与自由步行相比,外骨架辅助跑步机行走的生物力学.
• 研究身体重量支 (BWS),步行速度 (GS) 和引导力 (GF) 对步行参数的影响.

主要方法:

• 五名健康的参与者在自由步行条件下和Lokomat步行教练一起在跑步机上行走.
• 外骨架辅助参数 (BWS,GS,GF) 被系统地改变.

主要成果:

• 部和膝关节的动力学受到BWS和GS的显著影响,GF的影响有限.
• 在所有测试的机器人参数组合中,脚关节动力学和肌肉活动都发生了变化.
• 与自由步行相比,部和膝盖的改变在低GS和BWS中更明显.

结论:

• 外骨架辅助跑步机行走可能会偏离自然的自由步态,特别是在脚,部和膝盖.
• 在高步行速度和没有体重支的情况下,可以达到与自由步行的最佳相似性.
• 这些发现指导了外骨参数的调整,以尽量减少步态变化.