一个带有外骨架的步行辅助控制器,用于主动假肢运动,以及其在被动假肢运动中的评估方法

科学领域:

• 生物医学工程 生物医学工程
• 机器人技术 机器人技术 机器人技术
• 生物力学 生物力学

背景情况:

• 为活跃的假肢开发有效的步行辅助对于用户的移动性至关重要.
• 现有的方法通常需要复杂的传感器设置或依赖摩擦系数.
• 没有直接测量的力量估计是假肢控制的一个关键挑战.

研究的目的:

• 为活跃的假肢提供一种新型的无力传感器膝盖屈曲检测和步行辅助系统.
• 评估拟议系统对步态特征的影响.
• 为了使步行辅助使用最小的传感器配置.

主要方法:

• 使用反应扭矩观察器 (RTOB) 估计地面反应力,而无需张力计或摩擦系数.
• 将外骨架装置集成到假肢中,作为一个活跃的假肢.
• 用人测量腰部轨迹,以评估全身运动和步态特征.

主要成果:

• 通过使用RTOB成功估计了地面反应力,从而无需使用地面应变或摩擦数据.
• 证明了该系统能够为活跃的假肢提供步行辅助的能力.
• 在有能力的个人,被动的假肢使用者和活跃的假肢使用者之间,步态特征的量化差异.

结论:

• 拟议的无传感器方法可以为活跃的假肢提供步行辅助.
• 这种方法为开发使用更少传感器的控制系统提供了可行的解决方案.
• 对步态特征的进一步分析有助于改善假肢功能和用户体验.