多元外骨性能评估:综合肌肉能量指数,以确定辅助的质量和数量
Vasco Fanti1,2, Sergio Leggieri1, Tommaso Poliero1
1Department of Advanced Robotics (ADVR), Istituto Italiano di Tecnologia (IIT), 16163 Genova, Italy.
Bioengineering (Basel, Switzerland)
|January 8, 2025
概括
本研究引入了一种使用集成肌电学 (iEMG) 的新方法,用于评估现实工作任务期间的人类外骨相互作用. 它量化了外骨架的辅助和阻力,为性能提供了更好的洞察力.
科学领域:
- 生物力学和人机交互的人机交互
- 职业人体工程学是什么
- 康复工程 康复工程
背景情况:
- 评估人类外骨相互作用 (pHEI) 对于工作场所的整合至关重要.
- 当前的肌肉活动分析经常通过使用点值过度简化复杂的任务,忽视信号动态.
- 现有的方法很难捕捉动态和长时间活动中微妙的相互作用.
研究的目的:
- 提出一种使用集成电肌图 (iEMG) 评估pHEI的新方法.
- 分析肌肉活动,考虑任务的动力,持续时间和神经能量.
- 开发出对外骨辅助和抵抗的可量化的指数.
主要方法:
- 利用集成电肌图 (iEMG) 信号来分析肌肉活动.
- 通过考虑任务动态和时间持续时间,开发了一种评估pHEI的方法.
- 介绍了援助 (AII),阻力 (RII) 和整体相互作用 (OII) 的指数.
主要成果:
- 提出的基于iEMG的方法有效地突出了外骨改变用户努力的阶段.
- 计算了可量化的指数 (AII,RII,OII) 来衡量能量交换.
- 该方法成功地应用于被动 (Laevo) 和主动 (XoTrunk,StreamEXO) 的背部支外骨.
结论:
- 基于iEMG的方法提供了对pHEI的动态和全面评估.
- 这种方法为外骨开发人员和控制器设计人员提供了宝贵的见解.
- 它增强了对外骨性能和用户机器人交互质量的理解.
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