帮助帕金森病患者恢复站立平衡,使用下肢外骨架机器人
Chi-Shiuan Lee1, Lo-Ping Yu2, Si-Huei Lee2
1Department of Mechatronic Engineering, National Taiwan Normal University, 162, Section 1, He-Ping East Rd., Taipei 106, Taiwan.
Sensors (Basel, Switzerland)
|December 17, 2024
概括
这项研究开发了一种外骨架机器人和控制策略,以帮助帕金森病患者保持平衡. 该系统有效地帮助PD患者在干扰期间恢复平衡,显示其改善移动性的潜力.
科学领域:
- 机器人技术 机器人技术 机器人技术
- 神经科学是一个神经科学.
- 控制系统工程 控制系统工程
背景情况:
- 帕金森病 (PD) 显著破坏平衡,对辅助技术构成挑战.
- 现有的下肢外骨架机器人对PD患者的应用有限.
- 有效的平衡恢复策略对于PD患者的流动性和独立性至关重要.
研究的目的:
- 开发一个有效的辅助控制系统,用于下肢外骨架机器人,为帕金森病 (PD) 患者量身定制.
- 为了提高PD患者的站立平衡维护,这些患者受到外部干扰.
- 在平衡恢复试验中评估拟议系统的性能.
主要方法:
- 使用零动量点 (ZMP) 度量来生成基准关节轨迹,用于平衡恢复的部策略.
- 基于无模型的线性扩展状态观察器 (LESO) 的模糊滑动模式控制 (FSMC) 已合成用于平衡调节.
- 进行了平衡恢复试验,对健康个人和PD患者进行了平衡恢复试验,包括外骨辅助和无外骨辅助.
主要成果:
- 拟议的外骨机器人和控制策略在帮助PD患者恢复平衡方面表现出有效性.
- 实验结果表明,成功调节人体运动,在干扰期间恢复平衡.
- 该系统显示,与无辅助条件相比,该系统有潜力改善PD患者的站立平衡.
结论:
- 开发的下肢外骨架机器人和基于LESO的FSMC战略显示出改善帕金森病患者站立平衡的前景.
- 这种辅助技术有可能提高PD患者的流动性和生活质量.
- 进一步的研究和开发可能会导致更强大的和广泛适用的外骨解决方案,用于影响平衡的神经退行性疾病.
