老齡化和殘疾導致步態(tài)和平衡的變化惡化,這是人們的自主活動(dòng)能力減弱的主要原因。維護行動(dòng)的獨立能力,當人們面臨著(zhù)老齡化和殘疾的共同目標??梢詳U大支承底座表面時(shí)行走,重力在更寬的范圍的活動(dòng)的體中心,運動(dòng)下肢功能康復還具有用于下肢因病和行動(dòng)不便和下肢肌肉力量比弱配角老年。隨著(zhù)社會(huì )老齡化進(jìn)程,在未來(lái)的幾年中,使用學(xué)步車(chē)中國會(huì )顯著(zhù)增加。樂(lè )康醫療器械批發(fā):助行器智能化人性化設計。
各種類(lèi)型:根據GB/T 14730-2008《沃爾金助行器分類(lèi)和術(shù)語(yǔ)》,助行器(助行器)是輔助使用者行走的輔助裝置,分為雙臂助行器和單臂助行器兩種。從操作電源來(lái)看,助行器又可分為非動(dòng)力助行器、動(dòng)力助行器和功能性電刺激助行器。無(wú)動(dòng)力步行者通常將下肢的負荷轉移到上肢以獲得步態(tài)輔助。它能提高人體的靜、動(dòng)平衡能力,為人體提供支持。雙臂助行器和單臂助行器都屬于非動(dòng)力助行器。
動(dòng)態(tài)步行者:在過(guò)去幾十年里,一些研究人員開(kāi)發(fā)了智能輪椅、拐杖和步行者,以及集成機器人、電子和機械技術(shù)的新型步行者,被稱(chēng)為"智能步行者。",上述新技術(shù)的集成和改進(jìn),創(chuàng )新了Walker的身體支持、感知和意圖識別功能,從而使Walker能夠更好地適應用戶(hù)的個(gè)人需求。在廣義上,智能步行者主要采用科技手段,根據不同的環(huán)境和情況的需要,通過(guò)實(shí)現不同的功能,給用戶(hù)提供不同的幫助。
功能性電刺激,以增加助行器:此助行器添加功能性電刺激的設計,由于肌麻痹和其他類(lèi)型的中樞神經(jīng)系統損傷的運動(dòng)功能重建的,并且提供鍛煉的有效手段。功能性電刺激,以增加助行器具有三麻痹(偏癱,截癱和腦癱)患者,主要是肌肉力量可以在助行性提高的,以正確的足下垂步態(tài)異常的治療效果。
智能步行機的感知系統分為三個(gè)部分:基于視覺(jué)信息的感知系統、基于運動(dòng)信號的感知系統和基于生理電信號的感知系統。視力受損的用戶(hù)無(wú)法通過(guò)自己的視覺(jué)獲取周?chē)h(huán)境的信息,給正常行走帶來(lái)極大的不便。對他們來(lái)說(shuō),基于視覺(jué)信息的智能步行機感知系統是非常重要的。智能助行器通過(guò)附加的視覺(jué)傳感器獲取環(huán)境信息,識別和判斷行走環(huán)境中的障礙物,從而規劃正確的運動(dòng)路徑,引導用戶(hù)行走。
基于運動(dòng)信號的感知主要通過(guò)檢測使用者和步行者的運動(dòng)角度、速度、位置和力來(lái)判斷使用者和步行者的運動(dòng)趨勢和狀態(tài)。位移傳感器、慣性測量單元、加速度計等傳感器可以檢測位置、角度、加速度等運動(dòng)信號。當用戶(hù)進(jìn)行不同動(dòng)作時(shí),配備用戶(hù)的可穿戴傳感器將改變相應的物理量,檢測變量也會(huì )發(fā)生變化,從而獲得用戶(hù)當前的運動(dòng)狀態(tài)信息。
基于通過(guò)各種侵入性和非侵入性的生理信號獲取裝置感知生理電信號獲取用戶(hù)的生理電信號?;?dòng)系統智能助行器。在用戶(hù)交互的接口為步行者的函數來(lái)完成信息交換使用智能助行器,與智能特定用戶(hù)之間的步行者。在人機交互中,觸覺(jué)/強制互動(dòng),語(yǔ)音交互,基于姿勢的相互作用和電等多見(jiàn)的生理相互作用。
在觸覺(jué)/力交互中,用戶(hù)在意圖的方向上產(chǎn)生力意圖,系統感知到人的期望力的強度和方向,并對人的意圖進(jìn)行建模,從而獲得用戶(hù)的運動(dòng)意圖,使步行者做出相應的反應。在語(yǔ)音交互中,用戶(hù)可以通過(guò)語(yǔ)音模式向助行器發(fā)送命令,助行器還可以通過(guò)振動(dòng)提示或語(yǔ)音響應將狀態(tài)反饋給用戶(hù),適合視力受損的人?;谏黼娦盘柕慕换シ绞揭话阌糜谥w末端缺失或力量不足以表達移動(dòng)意圖,用戶(hù)完全無(wú)法移動(dòng)的情況。也常用于智能輪椅、智能假肢、可穿戴外骨骼等智能助行器。
智能助步器控制系統。目前,在智能Walker控制方法的研究中,其中大部分基于感知系統獲得的運動(dòng)意圖來(lái)控制機器人位置、力控制、力/位混合控制和基于生理電信號的控制。在位置控制方法中,由感知系統或根據活動(dòng)要求設置的運動(dòng)軌跡組獲得的運動(dòng)意圖信號能夠控制Walker的實(shí)際位置和期望的運動(dòng)位置之間的誤差,并且使其連續會(huì )聚,從而Walker可以支持用戶(hù)在期望的活動(dòng)方向上移動(dòng)。
在動(dòng)力控制方法,研究提出了協(xié)助基礎上,全方位機器人動(dòng)態(tài)行走沃克拐杖意圖準入模型,以及提取的在線(xiàn)估計算法的意向用戶(hù),以確保步行者機器人可以根據意向力,可根據用戶(hù)的意愿來(lái)進(jìn)行適當的運動(dòng)控制。通過(guò)用戶(hù)的手掌的提取,與機器人準確地判斷用戶(hù)的意圖和步入式UPS的意圖,幫助用戶(hù)前臂力量的相互作用,共奏,坐和行走姿態(tài)轉換。
在力/位混合控制中,智能步行機是通過(guò)期望位置與實(shí)際位置的偏差以及期望交互力與實(shí)際交互力的偏差來(lái)控制的,從而使智能步行機能夠在用戶(hù)的運動(dòng)位置沃克和人機交互的力量達到了預期。
人本設計:人機工程的基礎研究對象是以人為基礎的環(huán)境系統,運用生理學(xué)、心理學(xué)和相關(guān)學(xué)科的知識,根據人和機器的條件和特點(diǎn)合理地分配人和機器的操作功能,使二者相互適應,實(shí)現人機環(huán)境的最優(yōu)匹配和優(yōu)化。在設計助行器時(shí),應從老年人和殘疾人的身體特征出發(fā),充分考慮上述人的心理特征,并結合人體工程學(xué)原理和指導思想。步行扶手的產(chǎn)品設計應符合以下三項原則。
樂(lè )康醫療器械批發(fā):助行器智能化人性化設計!安全性原則:沃克設計應注重整體結構的穩定性,提高了易用性,應該注意的是,使用明確的產(chǎn)品和操作,簡(jiǎn)單的方法,避免因一系列安全問(wèn)題,復雜的操作。在walker,在用戶(hù)和步行者的實(shí)時(shí)監控異常狀態(tài)的控制策略,及時(shí)的反應,的過(guò)程中,確保使用者的安全。
樂(lè )康醫療器械批發(fā):助行器智能化人性化設計!可調性原則:助行器使用者年齡跨度大,身體素質(zhì)不同,生活環(huán)境不同。針對這種情況,我們可以通過(guò)統計和測試,得出人體各部位結構的尺度參數范圍,并結合老年人身體退化的規律進(jìn)行對比分析,以增強產(chǎn)品的可調性,使其適用于更多的人群。
樂(lè )康醫療器械批發(fā):助行器智能化人性化設計!標準化原則:目前我國步行者產(chǎn)業(yè)尚處于發(fā)展初期,存在產(chǎn)品單一、設計不人性化等問(wèn)題。為使老年人和殘疾人更好地使用和維護助行器,應加快規范助行器產(chǎn)品的生產(chǎn),盡快解決助行器更換的難點(diǎn)問(wèn)題,促進(jìn)助行器與使用環(huán)境的進(jìn)一步融合。
樂(lè )康醫療器械批發(fā):助行器智能化人性化設計!要深入研究:目前,大約有殘疾什么樣的地位的群體應該使用學(xué)步車(chē),我們缺乏系統的研究和相應的規范,準則。與此同時(shí),在步行者研究人體生理系統,其影響運動(dòng)是不夠的方面學(xué)步車(chē)重量,安全性和價(jià)格都還不足進(jìn)行了深入研究。
未來(lái),助行器的發(fā)展應以?xún)r(jià)格適宜、使用方便、安全為目標,將智能技術(shù)、新傳感技術(shù)、控制技術(shù)和電機技術(shù)相結合,采用輕質(zhì)高強度的新材料,基于生物力學(xué)和人機工程學(xué)優(yōu)化產(chǎn)品設計,實(shí)現個(gè)性化的結構設計。樂(lè )康醫療器械批發(fā):助行器智能化人性化設計!科學(xué)技術(shù)的發(fā)展給步行機行業(yè)帶來(lái)了新的機遇,使機器人、傳感器和電路集成到這些設備中成為可能。目前,我們需要開(kāi)發(fā)基于現有技術(shù)的新型助行器,更加注重人機交互、智能化和功能擴展。
智能步行者的推廣應用預計將協(xié)調傳統行者的功能單一性與用戶(hù)多樣性的矛盾,減少用戶(hù)行走時(shí)的能耗,幫助他們更容易、自由地行走,從而提高用戶(hù)的生活質(zhì)量,促進(jìn)相關(guān)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。樂(lè )康醫療器械批發(fā):助行器智能化人性化設計。