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外骨骼飞行员的数字双胞胎

2025年3月17日 更新者：National Taiwan University Hospital
尽管外骨骼已被研究多年，但实际产品已在市场上销售。 然而，外骨骼在实际应用中还存在诸多局限性，控制逻辑也仅限于电机扭矩补偿层面，缺乏对整体运动稳定性（如佩戴者（驾驶、飞行员）是否会摔倒等）的考虑). 本项目的目的是建立这个驾驶的数字孪生体，将并行执行驾驶动作，并在虚拟环境中并行计算提供每个关节扭矩所需的扭矩，以保持稳定行走不摔倒，而这个扭矩可作为外骨骼各轴辅助力矩的监测依据。 当外骨骼的运动超出稳定步态范围时，控制器一方面可以警告并衰减辅助力的输出，另一方面也有机会分析驾驶意图是否是切换运动模式——这样如停止，或坐下，蹲下等。

研究概览

地位

招聘中

条件

干预/治疗

详细说明

预计该项目将使用不同的机器学习模型来准确地预测人类意图时，当健康的人推动人类行动的不同行动或行动过渡时。 驾驶员将在下肢中佩戴传感器，例如惯性测量单元（IMU）和肌电图（EMG），以以非侵入性的方式测量参与者的身体信号，并让系统计算关节角度，角速度，角度速度和角度加速度的驱动下肢相关人类信号的关节。

研究类型

介入性

注册 (估计的)

30

阶段

  • 不适用

联系人和位置

本节提供了进行研究的人员的详细联系信息，以及有关进行该研究的地点的信息。

学习联系方式

  • 姓名：Wei-Li Hsu, Ph.D
  • 电话号码：+886-2-3366-8127
  • 邮箱：wlhsu@ntu.edu.tw

学习地点

  • 台湾
      • Taipei,Taiwan、台湾
        • 招聘中
        • National Taiwan University Hospital
        • 接触：

参与标准

研究人员寻找符合特定描述的人，称为资格标准。这些标准的一些例子是一个人的一般健康状况或先前的治疗。

资格标准

适合学习的年龄

16年 至 76年 (成人、年长者)

接受健康志愿者

是的

描述

纳入标准：

  1. 能独立站立行走5分钟以上。
  2. 按年龄可分为：老年群体（年龄在50~80岁之间）；年轻人（20~50岁）。

排除标准：

  1. 当前或既往有下肢神经系统疾病，如：急性神经炎、中风、帕金森病。
  2. 当前或既往有下肢骨科疾病，如：膝关节置换、风湿性关节炎或运动损伤等症状。

学习计划

本节提供研究计划的详细信息，包括研究的设计方式和研究的衡量标准。

研究是如何设计的？

设计细节

  • 主要用途：基础科学
  • 分配：不适用
  • 介入模型：单组作业
  • 屏蔽：无（打开标签）

武器和干预

参与者组/臂
干预/治疗
实验性的：外骨骼飞行员的数字双胞胎
该项目有望使用不同的机器学习模型，准确预测健康人驱动不同动作或普通人类动作的动作转换时的人类意图。 驾驶员会在下肢佩戴惯性测量单元（IMU）和肌电图（EMG）等传感器，以非侵入方式测量参与者动作过程中的身体信号，让系统计算出关节角度、角速度和角加速度驾驶下肢各关节的相关人体信号。
其他：外骨骼飞行员的数字双胞胎
本项目的目的是建立这个驾驶的数字孪生体，将并行执行驾驶动作，并在虚拟环境中并行计算提供每个关节扭矩所需的扭矩，以保持稳定行走不摔倒，而这个扭矩可作为外骨骼各轴辅助力矩的监测依据。 当外骨骼的运动超出稳定步态范围时，控制器一方面可以警告并衰减辅助力的输出，另一方面也有机会分析驾驶意图是否是切换运动模式——这样如停止，或坐下，蹲下等。

研究衡量的是什么？

主要结果指标

结果测量
措施说明
大体时间
对象关节的角度。
大体时间：3年
主体关节的角度（单位：度）是在主体做一些动作如站立、行走或坐着时使用IMU传感器进行的。
3年
人体运动时肌肉的活动状态。
大体时间：3年
人体运动的肌肉状态（单位：毫伏或%）的活动是通过使用肌电传感器在受试者进行站立、行走、坐下、下蹲或上台阶等动作时进行的。
3年
受试者的综合意图。
大体时间：3年
人体的综合意向时间（单位：秒）是利用IMU传感器和EMG传感器在被试做站立、行走、坐下、下蹲或上台阶等动作时进行的。
3年

合作者和调查者

在这里您可以找到参与这项研究的人员和组织。

赞助

National Taiwan University Hospital

调查人员

  • 研究主任：Wei-Li Hsu, Ph.D、Study Principal Investigator National Taiwan Unversity

研究记录日期

这些日期跟踪向 ClinicalTrials.gov 提交研究记录和摘要结果的进度。研究记录和报告的结果由国家医学图书馆 (NLM) 审查，以确保它们在发布到公共网站之前符合特定的质量控制标准。

研究主要日期

学习开始 (实际的)

2022年11月7日

初级完成 (估计的)

2025年7月31日

研究完成 (估计的)

2025年10月31日

研究注册日期

首次提交

2022年11月27日

首先提交符合 QC 标准的

2022年12月6日

首次发布 (实际的)

2022年12月14日

研究记录更新

最后更新发布 (实际的)

2025年3月25日

上次提交的符合 QC 标准的更新

2025年3月17日

最后验证

2025年2月1日

更多信息

与本研究相关的术语

其他研究编号

  • 202209051RINB

药物和器械信息、研究文件

研究美国 FDA 监管的药品

不

研究美国 FDA 监管的设备产品

不

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