随意的EMG控制可以使用机器人驱动的膝关节假肢爬楼梯

科学领域:

• 生物医学工程 生物医学工程
• 机器人技术 机器人技术 机器人技术
• 康复技术 康复技术 康复技术

背景情况:

• 目前的机器人假肢使用预定义的轨迹,限制了用户的意志控制.
• 恢复自然,直观的控制对于截肢者的移动性至关重要.
• 现有的系统缺乏直接的用户命令集成,用于复杂的运动,如爬楼梯.

研究的目的:

• 开发和评估电动膝关节假肢的比例电动图 (EMG) 控制系统.
• 为了在爬楼梯时直接控制假肢膝盖扭矩.
• 增强假肢功能,改善膝盖以上截肢者的现实世界移动性.

主要方法:

• 实现了一种比例的EMG控制器,使用由单个插座集成的EMG电极测量剩余的腿筋肌肉激活.
• 将EMG信号映射到所需的膝盖曲/延伸扭矩,考虑假肢位置和地面相互作用.
• 用膝盖以上截肢者执行爬楼梯任务测试了该系统.

主要成果:

• 在爬楼梯时,EMG控制器使动力膝关节假肢的意志控制成为可能.
• 截肢者可以以不同的速度爬楼梯,携带负载,甚至可以向后爬.
• 基于实时EMG信号的膝盖扭矩的持续调节.

结论:

• 相对的EMG控制为动力膝关节假肢提供了直接的,自愿的控制.
• 这项技术具有显著的潜力,可以改善截肢者的移动性和功能独立性.
• 与传统控制器相比,该系统提供了更直观和响应的用户体验.