设计,分析和开发低成本的最先进的基于磁铁神经学的微处理器假肢膝盖

科学领域:

• 生物医学工程 生物医学工程
• 康复工程 康复工程
• 假肢和整形手术

背景情况:

• 截肢,特别是腿骨截肢,显著影响了移动性和日常生活.
• 微处理器控制的假膝盖增强了截肢者的步行功能和日常生活活动.
• 由于定制组件,当前微处理器膝盖的高成本限制了许多截肢者的可访问性.

研究的目的:

• 为了开发一个成本效益高的微处理器控制的关节假肢.
• 整合现成的传感和执行机制,以降低设备成本.
• 实现一个三级控制架构,用于意图识别和活动调制.

主要方法:

• 开发了一个三级控制架构 (顶级,中级,低级控制器).
• 使用现成的传感器和执行器,以节省成本.
• 评估了假肢的性能和传感器数据的可重复性,对单边的腿骨转移截肢者.

主要成果:

• 高相关系数 (0.8250.982) 膝盖角度,力和倾斜数据在各种速度,表明可靠和可重复的传感器性能.
• 开发的假肢成功检测了截肢者的意图和活动模式.
• i-Inspire Knee展示了与最先进的设备相一致的最大曲角度 (50°60°).

结论:

• 开发的低成本,高效的微处理器控制的关节假肢使用可靠的现成部件.
• 三级控制架构有效地实现了意图识别和自适应性缓冲.
• 这项研究为腿骨截肢患者提供了更容易获得的解决方案,改善了他们的流动性和生活质量.