设计和基于传感器的评估,定制合适的合接口的下肢外骨架:一个试点研究

科学领域:

• 生物力学 生物力学
• 人与机器人的交互
• 可穿戴技术可穿戴技术

背景情况:

• 可穿戴的下肢外骨架越来越受欢迎,用于步行和姿势辅助.
• 在合接口的不良物理人机交互 (pHRI) 构成皮肤和肌肉骨损伤等风险.
• 目前的研究缺乏标准化指标和框架来分析接口交互,这阻碍了设计准则.

研究的目的:

• 将定制的单用户界面与下肢外骨架的通用多用户界面进行比较.
• 评估既定和新型的与压力相关的措施,以区分接口设计.
• 建立定制的接口作为评估合接口pHRI的基线.

主要方法:

• 在部和大腿接口处使用压力传感器进行了为期5分钟的地面步行试验.
• 使用压力传感器比较定制和通用接口.
• 分析压力指标,包括平均和峰值压力,接触面积和相对运动.

主要成果:

• 与通用接口相比,定制接口显示支持接触面积增加和相对运动减少.
• 定制大腿接口在性能指标上显示出显著的改进.
• 压力分析指标有效地区分了接口设计,并评估了它们的性能.

结论:

• 定制接口为下肢外骨合接口提供了显著的优势,提高了用户的安全性和性能.
• 新的压力分析方法对于评估pHRI和将改进与特定接口设计特征联系起来是有价值的.
• 定制接口为评估和优化可穿戴机器人中的合接口设计提供了可行的基线.