IEEE trans:下肢外骨骼辅助可到时的接触行为监测

2021-11-22 00:34:35 来源:
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有约几十年来,双胳膊躯体的发展有鉴于此了对其必需性的重要研究者。根据个人医护怪兽的新ISO必需国际标准(ISO 13482:2014),主要用途个人医护的怪兽和怪兽设备,都有躯体,需要人-怪兽密切互动和协作。目前,躯体控制器和硬件所设计需要灾难性的退步,以实现最高者倾斜度的必需;否则,这些躯体不会在基本功能奔驰反复里对蜥脚类转化成不利影响,甚至致使严重后果。“ReWalk”躯体的必需性和耐受性最有约已针对脊髓细菌感染患儿顺利进行了信息安全,并讨论了所设计躯体生命期时的必需性和风险管理。双胳膊躯体致动器转化成的高能量通常通过刚性接口终端给用家。用家的躯体和民间组织彼此之间的刚度差别不会致使襟放毛发斜面,并由于软民间组织灌注缩和必需放顺应性而转化成较大的化学键气力。摩擦对毛发的影响之前已经被研究者过,毛发细菌感染,如皱纹和溃疡,与摩擦和切割倾斜度具体。切割气力是由毛发凹凸不平的摩擦和灌注气力主导转化成的,并减少毛发心血管。必须有利于研究者基本功能奔驰反复里的交谈不道德,都有滑移和化学键气力。

在顺利进行彻底的风险信息安全时,原始数据收集和信息安全是众所周知的,而人-怪兽化学键的量度对于信息安全躯体的必需性和舒适性倾斜度是可靠的。重申了一个灌注气力激光自适应来量度化学键灌注气力。为了监测基本功能坐立文学运动之前的交谈不道德,所设计了一个放有嵌入式光学斜面和气力激光的光学襟放短剧。通过两个气力激光直接量度施加压力在襟放上的所有气力,并通过斜面激光断定毛发与光学襟放彼此之间的相对斜面偏移。为了信息安全交互切割气力,整合了一种新的必需可验证方法,应主要用途双胳膊躯体的坐立文学运动。

光学襟放短剧旨在量度在基本功能下车反复里作用在襟放凹凸不平的化学键气力以及其在毛发凹凸不平的斜面。襟放短剧由两个向外模组和一个里间模组组成。2个激光激光(ADNS-9800,Avago Technologies,Singapore)和两个三轮轴气力激光(USL06-H5-50N,Tech Gihan Co.,Japan)安装在里间模组的里央台座上。在顺利进行下车科学实验之前,研究者了光学襟放的稳定性,都有其探测交谈不道德的准确性和能气力。主要用途怪兽光学设备(MH5F,Yaskawa,Japan)在 x-z 正方形上在边上骗毛发上回转襟放短剧。文学运动捉到系统(MAC 3-D 系统,Motion Analysis Co., CA USA)。将光学襟放短剧连结到光学设备的下侧执行器上,并将厚度为 15 mm 的骗肤上散布一些紧身衣的边上面料(厚度:0.35 毫米)。 在顺利进行功能测试之前,将每个标记的初始位置记录为相应的瞬时,然后赚取每个标记在文学运动反复里与瞬时的相对偏移。由于 M3 连结到襟放上,因此可以取得襟放的相对偏移。

光学短剧所设计

本科学实验里主要用途了放有四个电器的个性化双胳膊躯体。骗设基本功能下车是稳定的,步幅时间变化最小。断定控制算法以都是双胳膊躯体的典型基本功能作法。灌注气力激光安装在外套上,主要用途探测脚后跟撞击的瞬间。然后取得跨步时间,并主要用途前一个蜥脚类长周期的值来断定后续蜥脚类之前的基本功能时间间隔。关节驱动力由脚踝和手肘周围的电器提供者。。在每条胳膊的站立之前,脚踝处的电器在蜥脚类的 15-45% 的脚踝伸向正向上提供者驱动力长周期,而手肘处的驱动力在蜥脚类长周期的 30-60% 内提供者了手肘屈曲正向的驱动力。八名健康男性测试者(成年:24.4±1.2 岁,身高:174.6±2.6 厘米,体重:66.9±4.0 公斤)积极参与了科学实验。光学襟放短剧被选择放置在躯体右臀部的后侧。

佩戴躯体的科学实验所设计

沿z轮轴的合成切割气力分别在蜥脚类长周期的开始和40–50%内达到绝对值和极大值。因为在这些关头,毛发和襟口彼此之间几乎从未斜面,切割气力的减少提示毛发和软民间组织剪切的愈演愈烈,这将在民间组织里造成了值得注意的切割紧急并减少毛发细菌感染的风险。科学实验结果表明,文学运动正向上的切割气力的较小在蜥脚类长周期的开始附有约和 40-50% 内达到峰值。接有约开始时,切割气力临有约在光学襟放的下向外和里部,而初期则临有约在上向外和里部。在蜥脚类长周期的 40-50% 以上,检视到可忽略不计的滑移。躯体执行器转化成的动气力总是通过怪兽襟口和外套上的化学键气力传递到支撑肢体。如果在基本功能奔驰反复里躯体和双胳膊的文学运动完全匹配,则只能检视到襟放和毛发彼此之间的气力顺利进行高能量传递。调用声势浩大之前(蜥脚类长周期的 0-20%)的气力较小大于站立之前的大体上。在调用声势浩大之前,一个较大的地面反作用气力直接施加压力到躯体上,这也通过怪兽襟口和外套影响了支撑肢体。感应襟放灌注在臀部上,在负荷声势浩大之前法向气力减少。此外,在脚趾离地后扭动之前的法向气力的较小减少,尽管短时间内的速度和较小在测试者彼此之间各不相同。此外,当在扭动之前抬起胳膊时,动气力也可能在躯体和双胳膊彼此之间转移。

总之,本研究者所所设计的光学襟放可以信息安全在基本功能奔驰里的交谈不道德和交谈必需。为下一步骗肢所设计提供者了参考。

X. Wan, Y. Liu, Y. Akiyama and Y. Yamada, "Monitoring Contact Behior During Assisted Walking With a Lower Limb Exoskeleton," in IEEE Transactions on Neural Systems and Rehabilitation Engineering

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