Un robot híbrido basado en mecanismos para la rehabilitación de extremidades inferiores con tracción final: diseño, análisis y evaluación experimental
Autores: Wang, Lipeng; Tian, Junjie; Du, Jiazheng; Zheng, Siyuan; Niu, Jianye; Zhang, Zhengyan; Wu, Jiang
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2022
Acceso abierto
Artículo científico
2022
Un robot híbrido basado en mecanismos para la rehabilitación de extremidades inferiores con tracción final: diseño, análisis y evaluación experimental
Categoría
Tecnología de Equipos y Accesorios
Subcategoría
Diseño de equipos y herramientas
Palabras clave
Robots de rehabilitación
Pacientes de accidente cerebrovascular
Extremidades inferiores
Mecanismo híbrido
Entrenamiento de movimiento
Grupos musculares
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 24
Citaciones: Sin citaciones
Los robots de rehabilitación de extremidades inferiores convencionales no pueden proporcionar entrenamiento de rehabilitación a tiempo para pacientes con accidente cerebrovascular en la etapa aguda debido a su gran tamaño y masa, así como a su complejo proceso de colocación. Con el objetivo de resolver estos problemas, se diseñó un novedoso robot de rehabilitación de extremidades inferiores de tracción híbrida (HE-LRR) como requisito de rehabilitación de extremidades inferiores para pacientes en la etapa aguda, en este documento. El uso del mecanismo híbrido (2-UPS + U)&(R + RPS)&(2-RR) y un actuador de movimiento espejo tenía las ventajas de una estructura compacta, un gran espacio de trabajo y un corto tiempo de colocación para el HE-LRR. Luego, se calculó la movilidad del HE-LRR y se analizó la propiedad del movimiento basado en la teoría de tornillos. Mientras tanto, se llevó a cabo la planificación de la trayectoria del HE-LRR basada en el entrenamiento de movimiento MOTOmed. Finalmente, se realizaron experimentos de captura de movimiento y adquisición de señales de electromiografía de superficie (sEMG) en el entrenamiento de movimiento MOTOmed. Se estudiaron ulteriormente el efecto experimental de la trayectoria del pie y las reglas de activación de los grupos musculares de las extremidades inferiores. Los resultados experimentales mostraron que el HE-LRR logró una buena precisión cinemática y un buen efecto de entrenamiento de los grupos musculares de las extremidades inferiores, lo que ilustra que el HE-LRR posee buenas perspectivas de aplicación para la rehabilitación de extremidades inferiores de pacientes en la etapa aguda. Esta investigación también podría proporcionar una base teórica para mejorar la estandarización y el cumplimiento del entrenamiento de rehabilitación robótica de extremidades inferiores.
Descripción
Los robots de rehabilitación de extremidades inferiores convencionales no pueden proporcionar entrenamiento de rehabilitación a tiempo para pacientes con accidente cerebrovascular en la etapa aguda debido a su gran tamaño y masa, así como a su complejo proceso de colocación. Con el objetivo de resolver estos problemas, se diseñó un novedoso robot de rehabilitación de extremidades inferiores de tracción híbrida (HE-LRR) como requisito de rehabilitación de extremidades inferiores para pacientes en la etapa aguda, en este documento. El uso del mecanismo híbrido (2-UPS + U)&(R + RPS)&(2-RR) y un actuador de movimiento espejo tenía las ventajas de una estructura compacta, un gran espacio de trabajo y un corto tiempo de colocación para el HE-LRR. Luego, se calculó la movilidad del HE-LRR y se analizó la propiedad del movimiento basado en la teoría de tornillos. Mientras tanto, se llevó a cabo la planificación de la trayectoria del HE-LRR basada en el entrenamiento de movimiento MOTOmed. Finalmente, se realizaron experimentos de captura de movimiento y adquisición de señales de electromiografía de superficie (sEMG) en el entrenamiento de movimiento MOTOmed. Se estudiaron ulteriormente el efecto experimental de la trayectoria del pie y las reglas de activación de los grupos musculares de las extremidades inferiores. Los resultados experimentales mostraron que el HE-LRR logró una buena precisión cinemática y un buen efecto de entrenamiento de los grupos musculares de las extremidades inferiores, lo que ilustra que el HE-LRR posee buenas perspectivas de aplicación para la rehabilitación de extremidades inferiores de pacientes en la etapa aguda. Esta investigación también podría proporcionar una base teórica para mejorar la estandarización y el cumplimiento del entrenamiento de rehabilitación robótica de extremidades inferiores.