开发,优化和原型化一个简化的坐立机制的下肢损伤的开发,优化和原型化
Subin P George1, Mervin Joe Thomas2, Meby Mathew3
1School of Mechanical Engineering, Sastra Deemed University, Thanjavur, Tamil Nadu, 613401, India. subinpgeorge1985@gmail.com.
Medical & biological engineering & computing
|October 6, 2025
概括
这项研究介绍了一种新的,具有成本效益的坐立装置,用于行动障碍者,特别是脊髓损伤 (SCI) 患者. 该设计确保了人体工程学的部支和安全,平滑的运动,通过模拟和原型验证.
科学领域:
- 康复工程 康复工程 康复工程
- 生物力学 生物力学
- 辅助设备设计 辅助设备设计
背景情况:
- 患有下肢损伤,特别是脊髓损伤 (SCI) 的人,在坐立转变方面面临重大挑战.
- 现有的辅助设备可能缺乏简单性,易于制造或用户特定的人体工程学考虑.
研究的目的:
- 提出一个设计框架和原型设计过程,用于辅助坐立机制,适用于下肢残疾人.
- 开发一种简单,可制造和易于使用的设备,以解决SCI患者的局限性.
主要方法:
- 应用了功能动力学和动力学设计原则.
- 一个四条链接机制被模拟在角平面为电动系统.
- 在SOLIDWORKSTM中使用人体模型 (第50百分位男性) 进行运动研究和轨迹验证.
- 在一个有能力的个人身上进行了原型制造和评估.
主要成果:
- 合成了最佳的坐立连接设计,最大限度地减少了执行器的行驶距离.
- 运动分析证实了几乎圆形的关节轨迹和人体工程学的关节支.
- 稳定性分析表明,安全操作具有很高的抗倾斜率.
- 原型展示了成功的坐立功能.
结论:
- 开发的框架为制造坐站辅助设备提供了一种具有成本效益,可定制和可扩展的方法.
- 设计优先考虑用户舒适性和安全性,有可能显著改善残疾人的移动性.
- 建议对SCI患者进行进一步评估,以最终优化设计.
