超轻量级的机器人部外骨架具有反相扭矩对称性,可提高行走效率
Bokman Lim1, Byungjune Choi2, Changhyun Roh2
1Robot R&D Team, WIRobotics, Yongin, 16942, Korea. bokman.lim@wirobotics.com.
Scientific reports
|March 29, 2025
概括
一个具有单个执行器的新型轻量级部外骨架有效地协助步行. 这种机器人设备显著改善了老年人的步行速度,平衡和肌肉力量,减少了年轻人的代谢成本.
科学领域:
- 机器人技术 机器人技术 机器人技术
- 生物力学 生物力学
- 老年学是一门学科.
背景情况:
- 人类的步态在很大程度上依赖关节的发电.
- 对称的部扭矩对于有效行走至关重要.
- 现有的外骨往往缺乏最佳的辅助与重量/尺寸比率.
研究的目的:
- 开发一个紧,轻量级的部外骨架,用于步行辅助.
- 为了利用关节机械,提供高效的动力.
- 评估外骨在改善老年参与者的移动性和力量方面的有效性.
主要方法:
- 设计了一个单一的执行器部外骨架,专注于斜腰平面部运动.
- 实现了自适应式延迟输出反控制器,以保持一致的性能.
- 与老年参与者进行了为期4周的户外步行计划,测量了步态,平衡和肌肉力量.
- 在使用外骨架的年轻人身上进行了代谢成本分析.
主要成果:
- 老年参与者在行走速度 (10-15%) 和移动性测试 (18-25%) 中显著改善.
- 脚肌肉的强度大大增加 (背部曲75%,脚部曲46%).
- 年轻的成年人经历了13.6%的降低在代谢成本的步行.
结论:
- 单驱动器部外骨架提供有效的步行辅助,具有紧和轻量级的设计.
- 该设备显示了在提高移动性和减少代谢努力方面广泛应用的潜力.
- 这种新的方法优化了机器人步行支的辅助与重量/尺寸比.
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