阻抗控制膝关节整形:过渡运动及其对膝关节动力学和肌肉活动的影响

科学领域:

• 生物力学 生物力学
• 康复工程 康复工程
• 机器人技术 机器人技术 机器人技术

背景情况:

• 坐到站和踏步等过渡运动对于流动性至关重要,但可能具有挑战性.
• 活动膝关节节骨架旨在通过调节关节特性来协助这些运动.
• 电肌图 (EMG) 驱动的阻抗控制可以实时调整关节刚度.

研究的目的:

• 研究EMG驱动的阻抗控制的活跃膝关节节骨架对膝关节动力学和肌肉激活的影响.
• 评估健康个体在坐起来站起来和踏步起来任务中对形的有效性.
• 识别影响形的性能和用户体验的因素.

主要方法:

• 为基于EMG的阻抗控制开发定制的硬件和软件系统.
• 使用EMG驱动的阻抗控制器实时调节膝关节硬度.
• 在辅助和非辅助条件下,对四名健康参与者进行了测试,他们在辅助和非辅助条件下执行Sit-To-Stand和Step-Up任务.

主要成果:

• 在稳定的坐立任务中,膝关节整形减少了辅助腿部的肌肉活动 (较低的平均EMG幅度).
• 肌肉激活和速度变化在不稳定,单边的Step-Up任务中变化更大.
• 身体质量和运动策略的个体差异影响了形结局.

结论:

• 基于EMG的阻抗控制可以减少特定任务的物理劳动,例如坐到站.
• 整形骨架的有效性取决于任务,并受个人用户特征的影响.
• 需要进一步的研究来优化传感器附加,数据质量和适应算法,以提供个性化的协助.