Запечатлевая движение,
Создавая истории

Препятствия давления крайне распространены у длительно лежачих пациентов и являются одним из состояний, вызывающих наибольшие экономические потери в клинической практике.

В настоящее время многофункциональные медицинские кресла способны механически перемещать пациентов, наклоняя поверхность кровати. Однако этот процесс всё ещё сильно зависит от ручной помощи и не учитывает перемещение центра вращения тела пациента. Поскольку центр вращения нестабилен, пациент рискует потянуть спину во время перемещения. Также существуют ограничения в координации между движением человека и машины, а также недостатки в функциональной гибкости.

Чтобы улучшить координацию движений человека и машины с использованием этих вспомогательных устройств, доцент Су Пэнг из Школы механической и электрической инженерии Пекинского университета науки и технологии информации возглавил группу, которая провела исследование движений плеч и бедер во время процесса перемещения.

Экспериментальная платформа для перемещения показана на рисунке выше. Поверхность платформы выполнена из прозрачных акриловых плит, и 6 камер оптического захвата движения NOKOV были установлены выше и ниже экспериментальной платформы.

Пока тело лежит на спине, нижние оптические камеры захвата движений отслеживают отражающие маркеры на спине через прозрачную акриловую пластину. По мере изменения положения верхние оптические камеры захвата движений отслеживают все маркеры, когда тело переходит в новое положение. Движение маркеров используется для представления скелетного движения плеч и бедер. Это скелетное движение является самым важным аспектом для изучения при исследовании перепозиционирования пациента из лежачего положения. После предварительных исследований было обнаружено, что динамическую модель можно точно определить, прикрепив всего пять отражающих маркеров на плечи и бедра.

Всего в эксперименте по смене положения в лежачем положении участвовало 15 человек, каждый из которых прошёл 20 испытаний. Данные испытаний были собраны и усреднены, а затем сравнили между участниками. Основной областью анализа были общие траектории движения бедер и плеч участников на протяжении всего эксперимента.

Симулированный эксперимент модели движения был загружен в Matlab, и полученный график подгонки был проанализирован. Экспериментальные результаты показывают последовательную траекторию движения бедер и плеч у различных испытуемых.

В этом исследовании система захвата движения NOKOV зафиксировала повторное позиционирование человеческого тела из положения лежа на спине. Результаты экспериментов и моделирования были сопоставлены для оценки точности модели движения и соответствия графика траектории. Эти данные могут помочь в разработке помощника для повторного позиционирования, предназначенного для лучшей координации движения человека и машины.

Библиография:

[1] Су Пэн, Лу Да, Лунь Цинлун, Ли Цзянь, Сюй Сяочжун, Фань Юбо. Исследование дизайна механизма переворота человека с использованием графической аппроксимации траектории движения [J]. Журнал графики, 2020, 41(06): 993 -1000.