神经机械适应用电子机械脚外骨架在比例肌电控制下行走

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
• 神经康复疗法 神经康复疗法

背景情况:

• 机器人下肢外骨往往缺乏用户直接的神经输入,阻碍了对用户意图的适应.
• 比例肌电控制显示出在外骨中适应肌肉激活和步行的潜力.

研究的目的:

• 为了确定机器人脚外骨架中的比例肌电控制是否会降低健康年轻人三肌肌肉活动.
• 用电子机械脚外骨架在跑步机上行走时量化肌肉活动和关节生物力学变化.

主要方法:

• 12名健康的年轻参与者在跑步机上行走了30分钟,使用商用脚外骨架 (Dephy Exoboot) 配备了一种新的比例肌电控制器.
• 电肌图 (EMG) 用于测量三肌肌肉活动 (底部,侧部胃膜,中部胃膜).
• 分析了脚,部和膝盖的关节生物力学.

主要成果:

• 外骨在会议结束时提供了29%的峰值脚力量和18%的峰值脚时刻.
• 在soleus (12%), lateral gastrocnemius (17%) 和 medial gastrocnemius (5%) 中观察到EMG根平均平方的非显著下降.
• 在带有外骨架和没有外骨架的行走之间,没有发现脚,部或膝关节关节生物力学方面的显著差异.

结论:

• 与预期相反,30分钟用脚外骨行走导致三肌肌肉活动的小而无意义的下降.
• 外骨的有限力量可能阻止了肌肉招募的统计学显著减少.
• 未来的研究应该探索不同的任务,代谢支出,以及较长的适应期,以评估脚外骨架.