一个比较的EMG驱动控制器的假肢的案例研究
概括
这项研究比较了截肢者的两个假肢控制器. 可变阻抗控制器 (VIC) 提供了更好的用户控制和功率,而混合控制器 (HC) 在无的步行过渡方面表现出色,特别是在楼梯上.
科学领域:
- 生物医学工程
- 康复机器人
- 假肢和整形
背景情况:
- 下肢截肢会严重影响人们的行动能力和生活质量.
- 目前的动力跨腿假肢在用户控制和适应性方面面临挑战.
- 电肌图 (EMG) 驱动的控制提供了先进的假肢功能.
研究的目的:
- 通过对混合控制器 (HC) 进行比较分析,对新型电磁波驱动可变阻抗控制器 (VIC) 进行比较.
- 在各种行走任务中评估横腿截肢者的控制器性能.
- 评估用户控制,适应性和生物力学输出差异.
主要方法:
- 开发了一个VIC和一个HC集成肌肉骨模型与有限状态机器阻抗控制器.
- 使用Hill类型模型模拟腹肌和肌前部.
- 使用残余肢体EMG信号对平面地面,楼梯和坡道进行生物力学测试.
主要成果:
- VIC表现出更可重复的性能,更强的感知控制和更大的功率输出.
- 在上坡和高速行走时观察到VIC的峰值功率显著效应大小.
- 在步行次相之间,HC促进了优异的过渡,特别是楼梯上升,显示出更高的ROM和峰值功率.
结论:
- VIC提供了更好的可预测性和用户舒适性,提高了感知控制.
- 在复杂的过渡过程中,如楼梯谈判,HC提供了更好的适应性.
- 这些研究结果将指导未来的研究以优化基于EMG的假肢控制策略.
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