Гибкая носимая роботизированная конечность для пациентов с хроническим инсультом

Резюме

Этот протокол представляет собой гибкую носимую сверхштатную роботизированную конечность, предназначенную для помощи в реабилитации пальцев у пациентов, перенесших инсульт. Конструкция включает в себя датчик изгиба, обеспечивающий бесшовное взаимодействие человека и робота. Валидация с помощью экспериментов с участием как здоровых добровольцев, так и пациентов с инсультом подчеркивает эффективность и надежность предлагаемого исследования.

Аннотация

В этом исследовании мы представляем гибкую носимую сверхштатную роботизированную конечность, которая помогает пациентам с хроническим инсультом в реабилитации пальцев и хватательных движений. Дизайн этой инновационной конечности черпает вдохновение в сгибании пневматических мышц и уникальных характеристиках кончика хобота слона. Он уделяет большое внимание таким важным факторам, как легкая конструкция, безопасность, соответствие требованиям, гидроизоляция и достижение высокого соотношения мощности к весу и давлению. Предложенная конструкция позволяет роботизированной конечности выполнять как захват огибающей, так и захват кончиками пальцев. Взаимодействие человека и робота облегчается с помощью гибкого датчика изгиба, который обнаруживает движения пальцев пользователя и подключает их к управлению движением с помощью метода пороговой сегментации. Кроме того, система портативна для универсального ежедневного использования. Чтобы подтвердить эффективность этой инновации, были проведены реальные эксперименты с участием шести пациентов с хроническим инсультом и трех здоровых добровольцев. Обратная связь, полученная с помощью анкет, указывает на то, что разработанный механизм имеет огромные перспективы в оказании помощи пациентам с хроническим инсультом в их повседневной хватательной деятельности, потенциально улучшая качество их жизни и результаты реабилитации.

Введение

Согласно предыдущему^{исследованию1}, по состоянию на 2019 год во всем мире было зарегистрировано более 100 миллионов случаев инсульта. Примерно две трети этих случаев закончились гемиплегическими последствиями, и более 80% пациентов с тяжелым гемиплегическим инсультом не смогли полностью^{восстановить функцию} кисти и руки. Кроме того, ожидается, что в ближайшие десятилетия старение населения продолжит расти, что приведет к значительному увеличению числа потенциальных жертв инсульта. Стойкие нарушения здоровья верхних конечностей после инсульта могут существенно повлиять на повседневную деятельность (ADL....

протокол

Этот протокол был одобрен Советом по этике больницы Юнион, Медицинского колледжа Тунцзи, Хуачжунского университета науки и технологий. В качестве участников были отобраны пациенты с функциональными нарушениями верхних конечностей, которые соответствовали диагностическим критериям и проходили лечение в реабилитационном отделении больницы автора. Восстановление двигательной функции пациентов оценивали по²¹ этапу восстановления по шкале Бруннстрома, а для участия в экспериментах отбирали пациентов на 3-5 стадиях. От пациентов, участвовавших в исследовании, было получено письменное информированное согласие. Процедура включает в себя разработку прес....

Результаты

Эксперименты с выходной силой
На рисунке 7 наглядно показана конструкция и размеры нашего привода, а также иллюстрация поперечного сечения. Этот привод состоит из двух отдельных камер, каждая из которых содержит пять элегантно изогнутых воздушных камер. Прим.......

Обсуждение

В этом исследовании представлена инновационная, гибкая, носимая сверхштатная роботизированная конечность, предназначенная для помощи пациентам с хроническим инсультом в реабилитации пальцев и задачах захвата. Эта роботизированная система уделяет первостепенное внимание портативн?.......

Материалы

Name	Company	Catalog Number	Comments
Air Compressor	Xinweicheng	F35L-JJ-24V	Provide air supply for the pneumatic gripper
Arduino	Emakefun	Mega 2560	Single-chip microcomputer/data acquisition card
Backpack	Mujin		Integrating external devices
Flex Sensor	Spectra Symbol	Flex Sensor 2.2	Flexible bending sensors
Power supply	Yisenneng	YSN-37019200	Provide power
PU quick-plug connector	Elecall	PU-6	Connector for PU tube
PU tube	Baishehui	ZDmJKJJy	Air line connection
Silicone elastomer	Wacker	ELASTOSIL M4601 A/B	Material of the pneumatic gripper
Thermostatic chamber	Ruyi	101-00A	Constant temperature to accelerate the curing of silicone
Vacuum dryer	Fujiwara	PC-3	Further defoaming
Vacuum mixing and degassing machine	Smida	TMV-200T	Mix silicone thoroughly and get it defoamed
Valve	SMC	NTV1030-312CL	Control the air pressure