美国哈佛大学的研究人员研制出一种可穿戴柔性外骨骼,可有效减轻行走过程中的膝关节负担。
人类膝关节在行走过程中会承受较大压力,长期承受高负荷会导致关节软骨损伤。膝内收力矩是评估内侧胫软骨损伤的重要指标,通过调整步态或增加髋部外展力矩可减小膝内收力矩。其中,佩戴柔性可穿戴设备是增加髋部外展力矩的一种可行方法。为此,研究人员设计出一种可穿戴柔性外骨骼。这种外骨骼主要由一条腰带、两条腿部绑带和驱动系统组成。其中,腰带背面安装钩环装置,使其拥有约10 cm的调整空间,可满足不同人的使用需求;腿部绑带上的弹性条具有良好的可拉伸性,在腿部运动时能沿周向扩展;驱动系统包含两个移动致动器,致动器通过绳索向髋关节施加所需的辅助扭矩。让8名健康参与者佩戴这种外骨骼,并以1.25 m/s的速度在跑步机上行走,最高可使膝内收力矩降低9.61%。
这项研究为减轻膝关节损伤提供了一种有效方法,有望促进柔性外骨骼技术的发展。
论文:A Soft Exosuit Assisting Hip Abduction for Knee Adduction Moment Reduction During Walking
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