Лодыжечный сустав помогает телу поддерживать равновесие, поглощает удары и управляет циклом походки. Однако у пациентов, страдающих инсультами, мышечной дистрофией или другими повреждениями нервной системы, часто развивается дискинезия из-за слабости мышц плюсны.
Ортезы голеностопного сустава и стопы (AFO) – это носимые медицинские устройства, часто используемые для поддержки и коррекции слабых мышц голеностопа. Исследователи из Технологического университета Хэфэй разработали экзоскелет ортеза для реабилитации голеностопа. Этот экзоскелет включает серию гибких валовых моторов для помощи в движениях дорсального и плантарного сгибания голеностопа. Экзоскелет приводится в действие серийным эластичным актуатором (SEA) в сочетании с магнитореологическим (MR) тормозом, что позволяет SEA восстанавливать энергию через регенеративное торможение.
Для оценки эффективности экзоскелета ортеза голеностопного сустава был проведен ряд экспериментов с участием 5 здоровых испытуемых. Всего было выполнено четыре эксперимента в следующих условиях:
1) без использования АФО,
2) с использованием АФО без подачи энергии,
3) с использованием АФО с подачей энергии и отключенным магнитореологическим тормозом,
4) с использованием АФО с подачей энергии и включенным магнитореологическим тормозом.
В первом эксперименте участники ходили в обычном режиме без использования ортеза АФО. Оптическая система захвата движения NOKOV была установлена на поле и зафиксировала движения нескольких отражающих маркеров, прикреплённых к нижней части ног и стопам испытуемых, что позволило точно записать движения голеностопного сустава во время ходьбы. Во время второго, третьего и четвёртого экспериментов участники носили ортезы АФО, и данные собирались с помощью встроенных датчиков.
Результаты показывают, что голеностопно-стопный экзоскелет эффективно регулирует движение и энергопотребление голеностопного сустава. Замедляя плантарную флексию во время стадии контролируемой дорсальной флексии (CD) и аккумулируя энергию, устройство затем использует эту накопленную энергию для усиления крутящего момента плантарной флексии в последующей стадии мощности (PP). Эта функция помогает продвигать тело вперёд, демонстрируя способность экзоскелета облегчать как дорсальную, так и плантарную флексию голеностопа, что может быть особенно полезно для повышения эффективности ходьбы или поддержки мобильности у лиц с нарушениями походки.
Экспериментальные результаты: (a) средняя угловая скорость голеностопа на стадии CD, (b) средняя мощность на стадии CD, (c) среднее угловое смещение голеностопа на стадии PP, (d) средний угол голеностопа в фазе размаха.
Ссылки:
Chen B, Zi B, Wang Z, et al. Development of Robotic Ankle–Foot Orthosis With Series Elastic Actuator and Magneto-Rheological Brake[J]. Journal of Mechanisms and Robotics, 2021, 13(1).
Применение систем захвата движения в изучении технологии интегрированной внутренней позиционирования
Гибкий робот для реабилитации верхних конечностей с использованием технологии виртуальной реальности
Пожалуйста, свяжитесь с нами
-
Мы прилагаем все усилия для того, чтобы помочь вам в ваших запросах и предоставить полную информацию.
Поделитесь с нами своими проблемами, и мы быстро направим вас к наиболее эффективному решению.
-
-
- Объем захвата * m m m
-
Объекты для отслеживания *
- Количество целей (необязательно)
-
Тип камеры (по желанию)
-
Количество камер (необязательно)
- Отправить