전동 고관절 외골격 보조 연구

외골격으로 지역 사회 보행을 달성하는 데 있어 중요한 과제 중 하나는 다양한 이동 작업을 수행하기 위한 적응 제어 시스템을 제공하는 것입니다. 오늘날 많은 외골격은 장치가 인간의 근골격계에 미치는 영향에 대한 자세한 이해 없이 개발됩니다. 이 연구는 제어 시스템이 운동학, 동역학 및 근육 활성화 패턴을 포함한 인간의 생체 역학에 어떻게 영향을 미치는지에 대한 질문을 탐구하는 데 관심이 있습니다. 인간의 생체 역학을 기반으로 외골격 컨트롤러를 최적화하고 작업을 기반으로 제어를 조정함으로써 이 작업은 환자에게 가장 큰 이점을 제공하고 보조 고관절 외골격으로 최첨단 기술을 발전시킬 수 있습니다. 하지 보조 기술의 혜택을 받을 수 있는 많은 환자 집단은 이 제안이 목표로 하는 특정 집단인 뇌졸중 생존자입니다. 걸을 수 있는 능력을 되찾은 뇌졸중 생존자들의 공통적인 특징 중 하나는 원위부 약화로 인해 고관절 근육에 과도한 부담이 가해진다는 것입니다. 연구자들은 일어서기, 걷기, 계단이나 경사면 오르기와 같은 대부분의 이동 활동에서 상당한 전력 출력을 생성해야 하는 근위 근육을 강화하기 위해 전동 고관절 외골격을 사용할 것을 제안합니다. 뇌졸중 생존자의 또 다른 생체역학적 측면은 운동학, 동역학 및 근육 활성화 측면에서 비대칭 보행입니다. 연구팀은 지역사회 보행 강화를 위해 뇌졸중 생존자에게 어떤 종류의 외골격 보조가 가장 유익한지 조사할 예정이다. 가설은 보행이 비대칭이기 때문에 이동성을 돕기 위해 최적의 지원을 제공하기 위해 컨트롤러가 비대칭이어야 한다는 것입니다. 그룹의 장기 연구 목표는 보행 속도 및 지역 사회 보행 능력과 같은 임상 결과를 개선하여 심각한 하지 장애가 있는 개인에게 큰 가치가 있는 전동 보조 외골격 장치를 만드는 것입니다. 제안된 프로젝트의 전반적인 목적은 지역사회 보행 능력을 향상시키기 위해 하지 결손이 있는 뇌졸중 생존자를 지원하기 위해 적응형 컨트롤러와 함께 고관절 외골격을 사용하는 생체역학적 효과를 연구하는 것입니다. 두 가지 목표를 아우르는 중심 가설은 환경 지형에 적응하는 외골격 제어가 지역 사회 보행 작업에서 인간 외골격 사용자의 이동성 지표를 향상시킬 것이라는 것입니다. 그 근거는 인간의 생체역학이 작업에 따라 변하기 때문에 외골격 컨트롤러도 마찬가지로 인간이 하는 일에 맞게 지원 수준을 최적화해야 한다는 것입니다. 제안된 연구의 첫 번째 목표는 지역 사회 보행 능력 향상을 위해 환경에 적응하는 외골격 제어의 이점을 결정하는 것입니다. 이 팀은 이전에 러닝머신에서 신체 건강한 피험자를 대상으로 자율 고관절 외골격을 설계하고 광범위하게 테스트했습니다. 조사관은 제어 프레임워크를 지상 보행으로 확장하고 새로운 지형 공원의 계단과 경사로에서 효율적인 이동을 가능하게 하기 위해 지원 규모와 타이밍 수준을 조정할 계획입니다. 조사관은 이동 작업을 기반으로 보조 전략을 조정하는 컨트롤러를 정적 컨트롤러와 외골격을 착용하지 않는 컨트롤러와 비교할 계획입니다. 이 목표의 주요 가설은 환경 지형에 적응하는 외골격 제어가 지역 사회 보행 작업에서 인간 외골격 사용자의 작업 완료 속도와 같은 이동성 메트릭을 향상시킬 것이라는 것입니다. 이러한 목표의 예상 결과는 지상 보행, 경사로 및 ​​계단과 같은 지역 사회 보행 작업에서 로봇 외골격으로 고관절 보조를 적용할 때 생체역학적 및 임상 효과에 대한 이해를 높이는 것입니다. 이 작업은 전동 고관절 자율 외골격을 사용하여 보행 장애가 있는 생체 역학을 개선하기 위해 컨트롤러를 최적화하는 광범위한 계획 연구의 기초가 될 것입니다.