Ein Vibrotactile Feedback-Gerät für sitzende Balance Assessment und Training

Zusammenfassung

Eine Sitzung Plattform entwickelt und montiert wurde, die passiv destabilisiert Sitzhaltung beim Menschen. Während des Benutzers stabilisierende Aufgabe eine inertiale Messeinheit zeichnet das Gerät Bewegung und schwingende Elementen liefern Performance orientiertes Feedback zum Sitz. Das tragbare, vielseitige Gerät kann in der Rehabilitation, Beurteilung und Ausbildung Paradigmen verwendet werden.

Zusammenfassung

Posturale Störungen, Motion-tracking und sensorisches Feedback sind moderne Techniken verwendet, um herauszufordern, zu bewerten und aufrecht sitzen, bzw. zu trainieren. Das Ziel des entwickelten Protokolls ist zum Bau und Betrieb einer Sitzung-Plattform, die passiv destabilisiert werden kann, während eine inertiale Messeinheit seine Bewegung quantifiziert und schwingende Elementen taktilen Rückmeldung für den Benutzer liefern. Austauschbare Sitz Anhänge ändern Stabilitätsstufe des Gerätes sicher Herausforderung Gleichgewicht sitzen. Ein integrierten Mikrocontroller ermöglicht die Feinabstimmung der Feedback-Parameter, die sensorische Funktion erweitern. Posturographische Maßnahmen, typisch für Gleichgewicht Bewertung Protokolle, fassen die Bewegung Signale während der zeitgesteuerten Gleichgewicht Studien erworben. Kein dynamisches Sitzen Protokoll bietet Variable Herausforderung, Quantifizierung und frei von Zwängen Labor sensorisches Feedback. Unsere Ergebnisse zeigen, dass der Nichtbehinderten Benutzer das Gerät Exponat wesentlicher Änderungen im posturographische Maßnahmen wenn Gleichgewicht Schwierigkeitsgrad geändert wird oder Schwingungs Feedback zur Verfügung gestellt. Das tragbare, vielseitige Gerät hat potenzielle Anwendungen in der Rehabilitation (nach Skelett-, Muskel- oder neurologische Verletzungen), Ausbildung (für Sport oder räumliches Vorstellungsvermögen), Unterhaltung (über virtuelle und erweiterte Realität) und Forschung (der sitzen-Erkrankungen).

Einleitung

Aufrecht sitzend ist eine Voraussetzung für andere menschliche sensomotorischen Funktionen, einschließlich qualifizierte Bewegungen (z.B.schreiben) und Gleichgewicht Aufgaben (z.B., Reiten auf einem Zug) gestört. Zur Sanierung und Verbesserung Sitz- und verwandte Funktionen, moderne Balance Trainingstechniken werden verwendet: labilen Untergründen Radardetektoren sitzen^1,2 und Motion-tracking quantifiziert Gleichgewicht Proficiency^3,4 . Balance-Training-Ergebnisse verbessern, wenn Vibrationen geliefert wird, um den Körper mit Mustern,....

Protokoll

Alle hier beschriebene Methoden wurden von der Health Research Ethics Board von der University of Alberta genehmigt.

1. Aufbau und Montage von Bauteilen

1. Eine Anlage-Schnittstelle für austauschbare halbkugelförmigen Basen zu konstruieren: eine Basis Nuss zu einer Platte aus Stahl Schweißen Schweißen.
2. Verwenden Sie einen Computer numerisch gesteuert (CNC) Fräsmaschine zu einem zylindrischen Gehäuse konstruieren Deckel und Boden aus Polyethylen, wie in Abbildung 1dargestellt. Schrauben Sie die Grundplatte auf die Basis und der Ausgangspunkt, um das Chassis.
   Hinweis: Die Mühle Features zur Be....

Ergebnisse

Tabelle 2 zeigt für jede experimentelle Bedingung, die posturographische Maßnahmen abgeleitet aus der Beobachtung der AP und ML Unterstützung Oberfläche kippt, gemittelt über 144 Gleichgewicht Studien von 12 Teilnehmer (2 x 2 x 3 Versuche pro Teilnehmer) durchgeführt.

Wirkung der Änderung des Balance-Zustand: Die Basiskondition wurde gewählt, um die Augenerkrankung abhängig sein (d. h.,.......

Diskussion

Methoden für den Bau einer tragbaren, instrumentierte, sitzen-Gerät werden vorgestellt. Das Gerät ist tragbar und langlebig, bauen auf früheren Studien der wobble Stühle^2,4 und Schwingungs Feedback^5,6,7 um die Vorteile dieser Werkzeuge leistungsfähiger und zugänglich zu machen . Befolgen Sie das Protokoll der Versammlung in umgekehrter Reihenfolge, um das Gerät für den T.......

Materialien

Liste der in diesem Artikel verwendeten Materialien

Name	Unternehmen	Katalognummer	Kommentare
Chassis	McMaster-Carr	8657K421	Feuchtigkeitsbeständige LDPE-Polyethylenplatte 1-1/2" dick, 24" x 24"
Lid	McMaster-Carr	8657K414	Feuchtigkeitsbeständige LDPE-Polyethylenplatte 1/4" dick, 24" x 24"
Base	McMaster-Carr	8657K414	Feuchtigkeitsbeständige LDPE-Polyethylenplatte 1/4" dick, 24" x 24"
Grip-Tape	McMaster-Carr	6243T471	Nicht scheuerndes Antirutschband, strukturiert, 6" breiter Streifen, 2' lang, schwarz
Grundmutter	McMaster-Carr	90596A039	Stahl-Schweißmutter mit runder Basis, 5/8"-11 Gewindegröße
Schweißplatte	McMaster-Carr	1388K142	kohlenstoffarmes Stahlblech 1/16" dick, 3" x 3", geschliffen
Gewindestange	McMaster-Carr	90322A170	3" 5/16"-18 mittelfester Gewindebolzen
aus legiertem StahlSleeve	McMaster-Carr	8745K19	chemikalienbeständige PVC-Stange (Typ I) 1-1/4" Durchmesser
Vierkantflansch	McMaster-Carr	8910K395	Stange aus kohlenstoffarmem Stahl, 1/8" dick, 1" breit
Kupplung	McMaster-Carr	4931T123	Verschraubbarer Rahmen Heavy-Duty Steel, 1-1/2" Vierkant
<>Gebogene Basis	McMaster-Carr	8745K48	PVC-Stange, 6" Durchmesser
Kupplungseinsatz	McMaster-Carr	6535K313	Verschraubbarer Rahmen aus Hochleistungsstahl, 1" Vierkant
Extrusion	McMaster-Carr	6545K7	1045 Kaltgezogener Stahl Vierkantstahl, 1' x 1" breit, unpoliert
Klemme	Vlier	TH103A	einstellbarer Drehmomentknopf
Fußstütze	McMaster-Carr	6582K431	4130 Stahlrohr, 1" x 1" breit, 0,065" Wandstärke, unpoliertes Mill Finish
Gegengewicht	McMaster-Carr	8910K67	Rechteckiger Stab aus kohlenstoffarmem Stahl 1-1/8" dick, 4" Breite
Gabelkopf Stift	McMaster-Carr	97245A616	Gabelbolzen aus verzinktem Stahl mit Haarnadel-Splint, 3/16" Durchmesser, 1-9/16" nutzbare Länge
Mikroprozessor	Arduino	MEGA 2560	Mikrocontroller-Platine mit 54 digitalen E/A-Pins und USB-Anschluss
Inertial Measurement Unit	x-io Technologies Ltd.	x-IMU	Inertial Measurement Unit und Attitude Heading Reference System mit Gehäuse
Vibrating Tactor	Precision Microdrives	DEV-11008	Lilypad Vibe Board, erhältlich bei SparkFun Electronics