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Artículo de método

Un dispositivo de retroalimentación vibrotáctil evaluación equilibrio sentado y formación

6.1K vistas

DOI:

10.3791/58611

20 de enero de 2019

En este artículo

Resumen

Ha sido desarrollada y montado una plataforma de sentarse pasivamente que desestabiliza la posición sentada en los seres humanos. Durante la tarea del usuario estabilizador, una unidad de medición inercial registra movimiento del dispositivo y elementos vibrantes entregan retroalimentación basado en resultados para el asiento. El dispositivo portátil y versátil puede utilizarse en rehabilitación, evaluación y paradigmas de formación.

Resumen

Las perturbaciones posturales, seguimiento del movimiento y retroalimentación sensorial son técnicas modernas utilizadas para cuestionar, evaluar y capacitar sentada vertical, respectivamente. El objetivo del protocolo desarrollado es construir y operar una plataforma de sesión que puede ser pasivamente desestabilizada y una unidad de medición inercial cuantifica su movimiento vibratorios elementos entregan retroalimentación táctil al usuario. Accesorios asiento intercambiable alteran el nivel de estabilidad del dispositivo a con seguridad desafío sentado equilibrio. Un microcontrolador integrado permite ajuste de los parámetros de retroalimentación para aumentar la función sensorial. Medidas posturográficas, típicas de los protocolos de evaluación de equilibrio, un resumen de las señales de movimiento adquiridas durante los estudios de equilibrio tiempo. Ningún protocolo de sesión dinámico hasta la fecha ofrece desafío variable, cuantificación y regeneración sensorial de las limitaciones de laboratorio. Nuestros resultados demuestran que los no discapacitados usuarios de los cambios significativos de la exposición dispositivo posturográficas medidas cuando se altera el equilibrio dificultad o vibración feedback proporcionado. El dispositivo portátil y versátil tiene potenciales aplicaciones en rehabilitación (después de lesión esquelética, muscular o neurológico), capacitación (para deportes o conciencia espacial), entretenimiento (via virtual o aumentada realidad) e investigación (de trastornos relacionados con la sesión).

Introducción

Vertical es un requisito previo para otras funciones sensoriomotoras humanas, incluyendo los movimientos calificados (p. ej., escribir) y perturbado equilibrio tareas (por ejemplo, montar en un tren). Para rehabilitar y mejorar las funciones de sentarse y relacionadas, se utilizan técnicas de entrenamiento de balance modernas: superficies inestables perturban sesión1,2 y seguimiento del movimiento cuantifica equilibrio competencia3,4 . Los resultados de entrenamiento de equilibrio mejoran cuando la vibración al cuerpo utilizando patro....

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Protocolo

Todos los métodos aquí descritos han sido aprobados por el Consejo de ética de investigación de salud de la Universidad de Alberta.

1. construcción y montaje de componentes estructurales

  1. Construir una interfaz de accesorio para bases hemisféricas intercambiables: soldar una tuerca en base a una placa de acero de la soldadura.
  2. Utilizar un controlado por ordenador numérico (CNC) fresadora para construir un chasis cilíndrico, tapa y base de polietileno como se muestra en la figura 1. Perno de la placa base a la base y la base para el chasis.
    Nota: Las características de la molino para fijaci....

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Resultados

Tabla 2 se muestra, para cada condición experimental, las medidas posturográficas derivadas de observaciones de la AP y ML soporte superficie inclinada, un promedio de 144 sobre ensayos de equilibrio realizados por 12 participantes (2 x 2 x 3 ensayos por participante).

Efecto de cambiar la condición de equilibrio: La condición de base fue elegida para ser dependiente en la condición de ojo (.......

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Discusión

Se presentan métodos para la construcción de un dispositivo portátil, equipada, sala de estar. El aparato es portátil y durable, construcción en estudios previos de bamboleo sillas2,4 y regeneración vibracional5,6,7 para que los beneficios de estas herramientas más potentes y accesibles . Seguir el protocolo de montaje en sentido contrario para preparar el dispositivo pa.......

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Divulgaciones

Los autores no tienen nada que revelar.

Agradecimientos

Los autores reconocen los esfuerzos de diseño de los estudiantes de pregrado Animesh Singh Kumawat, Kshitij Agarwal, Quinn Boser, Benjamin Cheung, Caroline Collins, Sarah Lojczyc, Derek Schlenker, Katherine Schoepp y Arthur Zielinski. Este estudio fue financiado parcialmente con una subvención de descubrimiento de las ciencias naturales y Consejo de investigación de ingeniería de Canadá (RGPIN-2014-04666).

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Materiales

Lista de materiales utilizados en este artículo
NombreEmpresaNúmero de catálogoComentarios
ChassisMcMaster-Carr8657K421Lámina de polietileno LDPE resistente a la humedad de 1-1/2" de espesor, 24" x 24"
LidMcMaster-Carr8657K414Lámina de polietileno LDPE resistente a la humedad, 1/4" de espesor, 24" x 24"
base McMaster-Carr8657K414Lámina de polietileno LDPE resistente a la humedad de 1/4" de grosor, 24" x 24"
Grip-TapeMcMaster-Carr6243T471Cinta antideslizante no abrasiva, texturizada, tira de 6" de ancho, 2' de largo, negro
base NutMcMaster-Carr90596A039Tuerca de soldadura de base redonda de acero, 5/8"-11 tamaño de rosca
placa de soldaduraMcMaster-Carr1388K142Lámina de acero con bajo contenido de carbono de 1/16" de espesor, 3" x 3", acabado rectificado
varilla roscadaMcMaster-Carr90322A1703" 5/16"-18 Perno
roscado de acero aleado de resistencia mediaSleeveMcMaster-Carr8745K19Varilla de PVC (Tipo I) resistente a los productos químicos de 1-1/4" de diámetro
Square FlangeMcMaster-Carr8910K395Barra de acero con bajo contenido de carbono, 1/8" de espesor, 1" de ancho
HitchMcMaster-Carr4931T123Acero de alta resistencia para enmarcar atornillado, 1-1/2"
base curvaMcMaster-Carr8745K48Varilla de PVC, 6" de diámetro
Inserto de engancheMcMaster-Carr6535K313Acero de alta resistencia para armazón atornillado, 1" Square
ExtrusionMcMaster-Carr6545K71045 Culata de barra cuadrada de acero estirado en frío, 1' x 1" de ancho, sin pulir
ClampVlierTH103APerilla de torque ajustable
ReposapiésMcMaster-Carr6582K4314130 Tubo de acero, 1" x 1" de ancho, Espesor de pared de 0.065", acabado de molino sin pulir
counterwieghtMcMaster-Carr8910K67Barra rectangular de acero con bajo contenido de carbono de 1-1/8" de espesor, 4" de ancho
Chors PinMcMaster-Carr97245A616Pasador de horquilla de acero con chaveta, 3/16" de diámetro, 1-9/16" de longitud útil
MicroprocessorArduinoMEGA 2560Placa de microcontrolador con 54 pines de E/S digitales y conexión
USBInertial Measurement Unitx-io Technologies Ltd.x-IMUy Sistema de Referencia de Rumbo de Actitud con caja
Vibrating TactorPrecision MicrodrivesDEV-11008Lilypad Vibe Board, disponible en SparkFun Electronics
Unidad de Medición Inercial

Referencias

  1. Behm, D. G., Muehlbauer, T., Kibele, A., Granacher, U. Effects of Strength Training Using Unstable Surfaces on Strength, Power and Balance Performance Across the Lifespan: A Systematic Review and Meta-analysis. Sports Medicine. 45, 1645-1669 (2015).
  2. Larivière, C., Mecheri, H., Shahvarpour, A., Gagnon, D., Shirazi-Adl, A.

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