设计和优化研究手部外骨架的链接驱动的手指,用于中风后康复

科学领域:

• 生物医学工程 生物医学工程
• 康复机器人 康复机器人
• 生物力学 生物力学

背景情况:

• 脑卒中是全球残疾的主要原因,需要有效的康复策略.
• 机器人康复提供了一个有希望的途径,以改善患者中风后的结果.
• 帮助日常生活活动 (ADL) 和物理治疗对于中风恢复至关重要.

研究的目的:

• 介绍一种外骨设计程序,以协助中风患者进行手指运动.
• 开发一种轻量级,优化和低效的机器人设备,用于物理治疗和ADL.
• 分析拟议的指外骨架设计的动力学可行性.

主要方法:

• 进行了手指时刻的动力学分析.
• 设计了一个3度自由度 (DOF) 平面,链接驱动的序列机制.
• 一个专注于工作空间可达性的多目标优化算法指导了设计.

主要成果:

• 一个轻量级的,三环外骨架模型被开发出来.
• 动力学模型证实了设计对于所需的手指运动的可行性.
• 设计优化优先考虑工作空间的可访问性,以提供有效的协助.

结论:

• 开发的外骨设计支持临床上规定的中风康复手指运动.
• 该设备的轻量级性质可以减少治疗师的工作量,从而实现更密集的治疗.
• 这种机器人辅助有可能加速患者的康复和提高功能独立性.