一个外骨"老师-学生"步行康复控制系统使用实时联合姿势获取:一个可行性研究

科学领域:

• 康复工程 康复工程 康复工程
• 机器人在医学中的机器人
• 神经康复疗法 神经康复疗法

背景情况:

• 在中风后恢复行走能力对于社区重新融入至关重要.
• 对于不承重的中风幸存者来说,手动康复对治疗师来说是体力苛刻的.
• 外骨架有可能减少患者的依赖和治疗师在康复期间的劳动.

研究的目的:

• 开发和评估一个新的"老师-学生"控制系统,用于下肢外骨架.
• 为了使治疗师能够对外骨运动进行直观的控制,以便患者进行步行训练.
• 研究一种低成本,由治疗师控制的外骨系统的可行性.

主要方法:

• 实施了一种联合获取系统,以捕捉治疗师的部和膝盖姿势.
• 利用"老师-学生"范式传输姿势数据来控制一个外骨 (学生).
• 使用运动捕捉来评估系统可行性,以测量模拟步行期间的参考跟踪误差和相位延迟.

主要成果:

• 该系统证明了控制下肢外骨的可行性.
• 阶段延迟是最小的 (部:11.1毫秒,膝盖:8.4毫秒) 在高比例增益.
• 在正常步行范围内的运动中,关节的误差很低 (部:7.7°,膝盖:7.6°).

结论:

• 一个低成本的"老师-学生"控制系统可以有效地控制下肢外骨架.
• 该系统为治疗师提供了一种直观的方法,以指导外骨架辅助步行康复.
• 这项技术有望提高中风后恢复的效率和有效性.