IEEE trans:下肢外骨骼辅助步行时的接触行为受控

有数几十年来，四肢躯体的发展促使了对其人身可靠性的重要研究课题。根据个人看护怪兽的新ISO人身安全基准（ISO 13482:2014），用于个人看护的怪兽和怪兽设备，除此以外躯体，需要人-怪兽密切互动和协作。目在此之前，躯体控制器和硬件新设计需要重大的革新，以解决问题最高水平的人身安全；否则，这些躯体都会在借助于西行流程里对蜥脚类产生险恶影响，甚至造成严重影响伤害。“ReWalk”躯体的人身可靠性和耐受性最有数已针对脊髓损伤患者完成了分析，并讨论了新设计躯体生命间隔时的人身可靠性和风险管理。四肢躯体致动器产生的能量密度通常通过刚性接口传输给选项。选项的躯体和民间组织间的摩擦系数差异都会导致袖带眼部缓冲，并由于骨质压到缩和人身安全帽顺应性而产生较少的主导作用力意志力。挤压到对眼部的影响以在此之前已经被研究课题过，眼部损伤，如水疱和细菌感染，与挤压到和填充高度相关。填充意志力是由眼部外层的挤压到和压到意志力一同产生的，并下降眼部血管收缩。不必进一步研究课题借助于西行流程里的接触不道德，除此以外轴向和主导作用力意志力。

在完成下决心的风险分析时，数据收集和分析是必不可少的，而人-怪兽主导作用力的观测对于分析躯体的人身可靠性和舒适性水平是感兴趣的。驳斥了一个压到意志力传感器阵列来观测主导作用力压到意志力。为了监测借助于坐立运动其间的接触不道德，新设计了一个带有操作管理系统光学缓冲和意志力传感器的传感袖带各别。通过两个意志力传感器从外部观测施加在袖带上的所有意志力，并通过缓冲传感器确定眼部与传感袖带间的相对来说缓冲侧向。为了分析交互填充意志力，开发了一种新的人身安全验证方法，应用于四肢躯体的坐立运动。

传感袖带各别旨在观测在借助于下车流程里主导作用在袖带外层的主导作用力意志力以及其在眼部外层的缓冲。袖带各别由两个外缘模组和一个里间模组组成。2个等离子传感器（ADNS-9800，Avago Technologies，Singapore）和两个三轴意志力传感器（USL06-H5-50N，Tech Gihan Co.，Japan）内置在里间模组的里央顶部上。在完成下车实验室在此之后，研究课题了传感袖带的性能，除此以外其检测接触不道德的准确性和能意志力。采用怪兽机械手（MH5F，Yaskawa，Japan）在 x-z 对称上在旁边假毛发移动袖带各别。运动捕捉管理系统（MAC 3-D 管理系统，Motion Analysis Co., CA USA）。将传感袖带各别连接到机械手的尾端执行器上，并将尺寸为 15 mm 的喷漆毛发覆盖一些紧身衣的旁边织成（尺寸：0.35 毫米）。 在完成功能测试在此之后，将每个上面的初始位置记录为相应的初始状态，然后获取每个上面在运动流程里与初始状态的相对来说侧向。由于 M3 连接到袖带上，因此可以赢取袖带的相对来说侧向。

传感各别新设计

本实验室里采用了带有四个日立的独创四肢躯体。假设借助于下车是稳定的，步幅间隔时间变化很小。确定控制算法以代表四肢躯体的迥然不同借助于策略。压到意志力传感器内置在鞋子上，用于检测脚后跟碎片的瞬间。然后赢取跨步间隔时间，并采用在此之前一个蜥脚类间隔的值来确定后续蜥脚类在此之前期的借助于间隔时间间隔。关节负载由髋关节和髋关节周围的日立透过。。在每条手脚的拉出在此之前期，髋关节附近的日立在蜥脚类的 15-45% 的髋关节伸展方向上透过负载间隔，而髋关节附近的负载在蜥脚类间隔的 30-60% 内透过了髋关节伸长方向的负载。八名保健男性患者（年龄：24.4±1.2 岁，身高：174.6±2.6 厘米，肥胖：66.9±4.0 公斤）参加了实验室。传感袖带各别被选择放置在躯体右侧大手脚的后侧。

戴躯体的实验室新设计

沿z轴的化学合成填充意志力分别在蜥脚类间隔的开始和40–50%内达致最大值和很小值。因为在这些关键时刻，眼部和袖口间几乎没有缓冲，填充意志力的缩减提示眼部和骨质变形的愈演愈烈，这将在民间组织里引起值得注意的填充突发事件并缩减眼部损伤的风险。实验室分析表明，运动方向上的填充意志力的大小在蜥脚类间隔的开始附有数和 40-50% 内达致峰值。接有数开始时，填充意志力集里在传感袖带的下外缘和里部，而后期则集里在上外缘和里部。在蜥脚类间隔的 40-50% 以上，观察到可忽略不计的轴向。躯体执行器产生的动意志力总是通过怪兽袖口和鞋子上的主导作用力意志力引导到支撑手部。如果在借助于西行流程里躯体和四肢的运动只不过匹配，则仅仅观察到袖带和眼部间的意志力完成能量密度引导。加载自发在此之前期（蜥脚类间隔的 0-20%）的意志力大小大于拉出在此之前期的其余部分。在加载自发在此之前期，一个很大的斜坡反主导作用意志力从外部施加到躯体上，这也通过怪兽袖口和鞋子影响了支撑手部。感应袖带压到在大手脚上，在负荷自发在此之前期法向意志力缩减。此外，在脚趾米高后摆动在此之前期的法向意志力的大小缩减，尽管增量的电导率和大小在患者间有所不同。此外，当在摆动在此之前期拉出手脚时，动意志力也可能在躯体和四肢间转移。

总之，本研究课题所新设计的传感袖带可以分析在借助于西行里的接触不道德和接触人身安全。为下一步假肢新设计透过了参考。

X. Wan, Y. Liu, Y. Akiyama and Y. Yamada, "Monitoring Contact Behavior During Assisted Walking With a Lower Limb Exoskeleton," in IEEE Transactions on Neural Systems and Rehabilitation Engineering