IEEE trans:脚部外骨骼辅助步行时的接触行为监测

近几十年来，上肢节肢动物的发展促使了对其兼容性的最主要研究成果。根据与生俱来护理机械的另行ISO必需规范（ISO 13482:2014），用于与生俱来护理的机械和机械的设备，以外节肢动物，需人-机械密切体验和构建。目前，节肢动物控制器和嵌入式建筑设计需重大的革另行，以实现最高水平的必需；否则，这些节肢动物但会在借助于走动全过程里对四足动物激发不利影响，甚至造成严重伤害。“ReWalk”节肢动物的兼容性和耐受性在在已针对脊髓烧伤病患进行时了分析报告，并讨论了建筑设计节肢动物生命心率时的兼容性和几率管理。上肢节肢动物致动器激发的能量通常通过刚性接口终端给用家。用家的节肢动物和许多组织彼此间的受意志力差别但会导致袖带面部斜面，并由于软许多组织转换和必需带顺应性而激发很大的交互作用意志力。震动对面部的影响以前并未被研究成果过，面部烧伤，如水肿和溃疡，与震动和拉伸总体系统性。拉伸意志力是由面部表面的震动和心理压意志力共同激发的，并降低面部血流量。必须必要性研究成果借助于走动全过程里的认识不道德，以外震荡和交互作用意志力。

在进行时从根本上的几率分析报告时，数据搜集和分析报告是不可或缺的，而人-机械交互作用的计算对于分析报告节肢动物的兼容性和舒适性水平是有用的。提出了一个心理压意志力可移动器阵列来计算交互作用心理压意志力。为了监测借助于坐立文学运动前夕的认识不道德，建筑设计了一个含有嵌入式光学斜面和意志力可移动器的可移动袖带各别。通过两个意志力可移动器同样计算抵消在袖拿着的所充份，并通过斜面可移动器确切面部与可移动袖带彼此间的一般来说斜面振幅。为了分析报告交互拉伸意志力，研发了一种另行的必需验证方法，应用于上肢节肢动物的坐立文学运动。

可移动袖带各别旨在计算在借助于步行全过程里作用在袖带表面的交互作用意志力以及其在面部表面的斜面。袖带各别由两个大块模块和一个里间模块组成。2个激光可移动器（ADNS-9800，Avago Technologies，Singapore）和两个三轴意志力可移动器（USL06-H5-50N，Tech Gihan Co.，Japan）装有在里间模块的里间底座上。在进行时步行科学研究成果之前，研究成果了可移动袖带的性能，以外其侦测认识不道德的准确性和能够。运用于机械可移动（MH5F，Yaskawa，Japan）在 x-z 平面上在一块有假面部上移动袖带各别。文学运动抓取管理系统（MAC 3-D 管理系统，Motion Analysis Co., CA USA）。将可移动袖带各别连接到可移动的外侧执行器上，并将厚度为 15 mm 的有假肤上覆盖一些外衣的一块织物（厚度：0.35 毫米）。 在进行时功能测试之前，将每个标记的初始所在位置记事为相应的稳态，然后给与每个标记在文学运动全过程里与稳态的一般来说振幅。由于 M3 连接到袖拿着，因此可以授予袖带的一般来说振幅。

可移动各别建筑设计

本科学研究成果里运用于了含有四个电子零件的定制上肢节肢动物。有假设借助于步行是牢固的，步幅较宽时间波动最小。确切控制算法以代表上肢节肢动物的典型借助于策略。心理压意志力可移动器装有在鞋上，用于侦测脚后跟碎片的瞬间。然后授予跨步较宽时间，并运用于前一个四足动物心率的值来确切后续四足动物前期的借助于较宽时间较宽。膝关节扭矩由髋膝关节和手肘周围的电子零件给与。。在每条胳膊的肩膀前期，髋膝关节所在所在位置的电子零件在四足动物的 15-45% 的髋膝关节伸展方向上给与扭矩心率，而手肘所在所在位置的扭矩在四足动物心率的 30-60% 内给与了手肘屈曲方向的扭矩。八名健康男性病患（年纪：24.4±1.2 岁，身高：174.6±2.6 厘米，体重：66.9±4.0 公斤）参加了科学研究成果。可移动袖带各别被自由选择放于在节肢动物直小胳膊的下方。

佩戴节肢动物的科学研究成果建筑设计

沿z轴的小分子拉伸意志力分别在四足动物心率的开始和40–50%内超越数值和最小值。因为在这些时刻，面部和箍彼此间差不多没有斜面，拉伸意志力的缩减提示面部和软许多组织弯曲的再次发生，这将在许多组织里引起显著的拉伸快速反应并缩减面部烧伤的几率。科学研究成果相比之下，文学运动方向上的拉伸意志力的个数在四足动物心率的开始附近和 40-50% 内超越相对于。一般来说于开始时，拉伸意志力集里在可移动袖带的下大块和里南部，而早期则集里在上大块和里南部。在四足动物心率的 40-50% 以上，观察到可仅仅的震荡。节肢动物执行器激发的动意志力显然通过机械箍和鞋上的交互作用意志力传递到坚实面部。如果在借助于走动全过程里节肢动物和上肢的文学运动显然匹配，则只能观察到袖带和面部彼此间的意志力进行时能量传递。加载自发前期（四足动物心率的 0-20%）的意志力个数大于肩膀前期的除此以外。在加载自发前期，一个很小的地面反作用意志力同样抵消到节肢动物上，这也通过机械箍和鞋影响了坚实面部。感应袖带压在小胳膊上，在负荷自发前期法向意志力缩减。此外，在脚趾离地后摆动前期的法向意志力的个数缩减，尽管增量的速率和个数在病患彼此间不尽相同。此外，当在摆动前期拉出胳膊时，动意志力也或许在节肢动物和上肢彼此间大部分于。

总之，本研究成果院建筑设计的可移动袖带可以分析报告在借助于走动里的认识不道德和认识必需。为下一步有假肢建筑设计给与了概述。

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