一个机器人模拟器用于系统地探索横双节节假肢设计
Anthony J Anderson1,2, Kira A Gauthier1,2, Mathew Sunil Varre1,2
1Department of Mechanical Engineering, University of Washington, Seattle, WA, USA.
Journal of rehabilitation and assistive technologies engineering
|September 18, 2024
概括
这项研究介绍了一种用于双关节假肢的机器人模拟器,以改善跨肢损失的个体的行走. 该系统有效地提供膝盖和脚辅助,增强步态结果.
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
- 生物力学 生物力学
背景情况:
- 跨肢损失往往导致由于缺少胃肌肌肉而导致行走障碍.
- 现有的双关节假肢在设计和控制方面面临着挑战,以实现最佳的胃膜功能恢复.
研究的目的:
- 介绍和评估一个新的机器人双关节假肢仿真器.
- 评估模拟器的机械电子性能和in-vivo辅助能力.
主要方法:
- 开发一个机器人双关节假肢模拟器,具有单关节脚假肢和膝关节外骨架.
- 机电表现的基板表征,包括控制器带宽.
- 硬件在循环中的实验和走路试验与跨肢截肢者.
主要成果:
- 在行走实验中,模拟器展示了有效的膝盖和脚辅助.
- 控制器性能显著改善,扭矩跟踪错误减少了84%.
- 用户偏好的调整导致膝关节峰值扭矩约为生物膝关节矩的20%.
结论:
- 双关节假肢模拟器显示出作为一个多功能研究平台的希望.
- 该系统为推进下肢辅助设备技术提供了有价值的见解.
- 进一步的发展可以帮助恢复截肢者更自然的步态.
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