软机器人设备与用于机械治疗的皮肤肌肉幻影之间的机械相互作用的计算分析

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:

• 软机器人组织的机械相互作用对肌肉刺激设备来说是个挑战.
• 复杂的材料行为使准确的建模和设备设计变得复杂.

研究的目的:

• 通过计算建模了三种用于深度循环压缩刺激的软弹性体执行器.
• 分析软机器人设备和人类软组织之间的相互作用,用于机械治疗.

主要方法:

• 用有限元分析来建模超弹性软执行器和横向同位素肌肉皮肤幻影之间的相互作用.
• 分析了变形,应力应变和表面压力,以评估执行器性能和安全性.

主要成果:

• 模型展示了高效的执行,使得深度和集中肌肉刺激.
• 执行器显示可靠的安全因素和负载分布,表明运行寿命更长.
• 轻量化,紧的设计适用于可穿戴肌肉刺激西装.

结论:

• 这种计算方法提升了对软机器人-人类组织相互作用的生物力学理解.
• 开发的软机器人设备在可穿戴应用中显示了针对性肌肉群刺激的潜力.
• 该方法在类似的生物医疗设备应用中提供了概括的潜力.