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一个团队应对下肢假肢挑战的第一步是了解两条腿的人抓住自己的方式

发布时间:2019-06-20 09:25:24 来源:

AndrésMartínez在跑步机上轻快地大步前进,直视前方并从898向后倒数七,这是一个让他的大脑无法预料到他前进的绊脚石的技巧:一个35磅的紧凑型钢,专门用来让他摔倒。

特殊的护目镜让他不要往下看。眼睛屏幕上的箭头使他不能从侧面走。安装在天花板横梁上的安全带使他安全无虞。果然,当计算机程序发布钢块时,它滑到了跑步机上,范德比尔特大学的博士生挣扎着站起来。

对于大多数人来说,这种自然绊倒反应对于那些使用假肢的人来说几乎是不可能的,因为即使是最先进的假肢也无法适应绊脚石。膝关节截肢患者比其年龄组的典型患者更容易跌倒。

范德比尔特团队在解决下肢假肢的这一挑战时采取的第一步是了解有两条腿的人抓住自己的方式,通过用动作捕捉传感器覆盖测试对象来实现。对于本月发表在“神经工程与康复期刊”上的一项研究,它还需要一次又一次地绊倒190次。但是,由于人类的精神状态非常适合抵抗绊脚石,因此范德比尔特机械工程师团队首先必须设计出上述的绊脚石。

“不仅我们的跑步机设备必须绊倒它们,它还必须在步态的特定位置绊倒它们,”该论文的博士生和主要作者Shane King说。“人们跌跌撞撞的方式取决于他们的脚何时碰到障碍物。该装置还必须克服他们对坠落的恐惧,因此他们无法看到或感觉到挡块即将来临。”

除了保护测试对象之外,线束还包括刻度。如果一个受试者的体重增加了50%或更多,则算作跌倒。该团队的机器设计和测试结果可供其他实验室用于开源期刊。

机械工程H. Fort Flowers教授和该研究的首席研究员Michael Goldfarb表示,设计绊倒设备和测量结果只是三个部分中的第一部分。

“所以现在我们明白绊倒反射应该是什么样子,”他说。“下一阶段是将这些信息记录下来,并将其编程为计算机控制的假肢。之后,我们将安全地绊倒截肢者,他们穿着商用假肢和我们用这些反射设计的假肢,并了解我们是否可以防止更多跌倒“。

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