应用弹性阻力带用于步行训练:基于模拟的研究,以确定带的配置如何影响步行生物力学和肌肉激活

科学领域:

• 生物力学 生物力学
• 康复工程 康复工程
• 人类运动科学科学 人类运动科学

背景情况:

• 可穿戴的机器人外骨架提供步行康复的好处,但成本昂贵且复杂.
• 像弹性电阻带这样的绑定设备成本低,可访问,但它们的效果因配置而异.
• 了解阻力带的配置对于有效的步态训练至关重要.

研究的目的:

• 调查弹性带附着段和角度如何影响肌肉激活和步态生物力学.
• 为了确定最佳的阻力带配置用于步态康复.
• 为开发低成本步行训练干预提供见解.

主要方法:

• 利用开源的肌肉骨建模来模拟脚,小腿和大腿上的各种弹性带配置.
• 使用计算肌肉控制 (CMC) 来评估步态生物力学和模拟肌肉激活.
• 验证了模拟结果,其中8名参与者在选定的配置下在跑步机上行走.

主要成果:

• 弹性带的附着位置和角度显著改变了行走期间的肌肉激活模式.
• 确定了可以增加或减少肌肉激活的特定角度.
• 模拟结果经过实验验证,证实了配置对肌肉活动的影响.

结论:

• 弹性阻力带的配置是调节肌肉激活和步态生物力学的一个关键因素.
• 这项研究为优化步行训练中绑定设备的使用提供了基础.
• 研究结果支持为步行障碍者开发可适应的,低成本的解决方案.