设计和评估双边半刚性外骨架,以协助部运动

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
• 人与计算机的互动.

背景情况:

• 部外骨架旨在降低移动期间的代谢成本.
• 半刚性设计提供了支和自然运动之间的平衡.
• 精确的控制对于有效的援助至关重要.

研究的目的:

• 设计和评估双边半刚性部外骨架.
• 调查协助时间和规模对代谢成本的影响.
• 为了比较半刚性外骨的性能与之前软外衣的发现.

主要方法:

• 开发了一种双边半刚性部外骨架,配有时力跟踪控制器.
• 调整了控制参数,并为准确性添加了系列弹性.
• 在10个辅助条件下对10名参与者进行了行走实验.

主要成果:

• 较晚的时间和较大的规模的援助显示出更大的代谢成本降低的趋势.
• 与无助外骨行走相比,代谢成本的最大降低为9.1%.
• 最佳辅助时间是步伐周期的44.6%,峰值大小为0.11 Nm kg-1 .

结论:

• 半刚性部外骨显示了降低代谢成本的潜力.
• 与无助行走相比,需要进一步改进设计,以实现净能源节约.
• 最佳的辅助时间表明与软外套设备的发现相容.