一个基于分段复合材料的柔软外骨架系统,用于手部康复的自身感应曲执行器
Kai Li1,2,3, Daohui Zhang1,2, Yaqi Chu1,2
1The State Key Laboratory of Robotics, Shenyang Institute of Automation, Chinese Academy of Sciences, Shenyang 110016, China.
Biomimetics (Basel, Switzerland)
|October 25, 2024
概括
这项研究介绍了用于手部康复的新型气动执行器,改善适应性和量化日常生活任务的性能. 这些柔软的机器人设备为需要恢复手部功能的患者提供了更好的帮助.
科学领域:
- 生物医学工程 生物医学工程
- 软机器人软机器人 软机器人软机器人
- 康复技术 康复技术 康复技术
背景情况:
- 软气动驱动器由于弹性和简单的控制,对医疗应用有很大的希望.
- 目前软手外骨缺乏精确的变形匹配和日常生活活动 (ADL) 的定量性能指标.
研究的目的:
- 设计,建模和测试新型气动生物灵感细分复合体自感曲执行器 (SCPBA).
- 为了能够对辅助效应进行定量评估,例如延伸角度和关节硬性,用于ADL任务中的手部康复.
主要方法:
- 开发了具有生物灵感细分结构 (软关节-刚骨) 的SCPBA,以改善解剖适应性.
- 建立了一个准静态模型,以根据几何参数预测执行器曲角度.
- 使用自感反量化评估关节硬度和延伸角度.
主要成果:
- 与传统的纤维增强执行器 (FRA) 相比,SCPBA的细分结构提供了更好的适应性.
- 开发的模型准确地预测了曲角度.
- 定量评估表明了精确控制和刚性预测的潜力.
结论:
- SCPBAs代表了用于手部康复的软机器人的进步.
- SCPBAs的定量评估能力解决了当前辅助技术的局限性.
- 使用SCPBAs的原型软外骨显示出对ADL康复场景的希望.
