用终点机器人和虚拟现实来描述肘关节上的基于碳纳米复合材料的可穿戴传感器的传感响应

科学领域:

• 生物医学工程 生物医学工程
• 材料科学 材料科学 材料科学
• 康复技术 康复技术 康复技术

背景情况:

• 物理治疗的坚持对于康复至关重要,但经常受到动机和访问问题的阻碍.
• 虚拟现实 (VR) 为远程康复提供了一个有希望的途径,通过可穿戴传感器增强实时反.
• 现有的解决方案往往缺乏广泛采用所需的舒适性,负担能力或定量测量能力.

研究的目的:

• 开发和验证用于上肢虚拟康复系统的新型可穿戴传感器.
• 为了评估传感器在治疗炼期间测量关节运动范围的准确性和可靠性.
• 为了证明传感器在家庭,基于VR的物理治疗中的潜力.

主要方法:

• 一种碳纳米复合材料涂层被涂在聚,尼龙和弹性织布上,以创建一个可穿戴的可穿戴传感器.
• 传感器的灵敏度和测量系数是在形方向测量.
• 验证包括使用Kinarm终点机器人进行可重复的肘部关节角度测量和与Meta Quest 2 VR系统集成进行虚拟练习的测试.

主要成果:

• 基于织物的传感器对拉伸具有很高的灵敏度,平均度系数为35.5.
• 可穿戴传感器在测量VR任务期间肘部关节角度变化的准确度超过90%.
• 在各种练习中观察到阻力变化和关节角度之间的比例关系.

结论:

• 开发的碳纳米复合材料涂层织物传感器是VR康复中定量运动范围测量的可行工具.
• 这项技术为家庭虚拟物理治疗提供了一个柔软,透气和准确的解决方案,有可能改善患者的坚持和结果.
• 传感器与消费者虚拟现实系统 (如Meta Quest 2) 的集成突出了其在可访问和负担得起的远程康复方面的潜力.