Platforma do siedzenia została opracowana i zmontowana, która pasywnie destabilizuje postawę siedzącą u ludzi. Podczas zadania stabilizacyjnego użytkownika bezwładnościowa jednostka pomiarowa rejestruje ruch urządzenia, a wibrujące elementy dostarczają do siedzenia informację zwrotną opartą na wydajności. Przenośne, wszechstronne urządzenie może być wykorzystywane w paradygmatach rehabilitacji, oceny i treningu.
Subskrypcja JoVE jest wymagana do oglądania tego materiału. Zaloguj się lub rozpocznij bezpłatny okres próbny.
Artykuł metodologiczny
Wibrodotykowe urządzenie zwrotne do oceny i treningu równowagi w pozycji siedzącej
W tym artykule
Podsumowanie
Streszczenie
Perturbacje postawy, śledzenie ruchu i sensoryczne sprzężenie zwrotne to nowoczesne techniki używane odpowiednio do kwestionowania, oceniania i trenowania wyprostowanego siedzenia. Celem opracowanego protokołu jest skonstruowanie i obsługa platformy siedzącej, która może być pasywnie destabilizowana, podczas gdy inercyjna jednostka pomiarowa określa ilościowo jej ruch, a elementy wibracyjne dostarczają użytkownikowi dotykowe informacje zwrotne. Wymienne mocowania siedziska zmieniają poziom stabilności urządzenia, aby bezpiecznie sprawdzić równowagę w pozycji siedzącej. Wbudowany mikrokontroler umożliwia precyzyjne dostrojenie parametrów sprzężenia zwrotnego w celu rozszerzenia funkcji sensorycznych. Pomiary posturograficzne, typowe dla protokołów oceny równowagi, podsumowują sygnały ruchu uzyskane podczas prób równowagi z czasem. Żaden dotychczasowy protokół dynamicznego siedzenia nie zapewnia zmiennego wyzwania, kwantyfikacji i sensorycznego sprzężenia zwrotnego wolnego od ograniczeń laboratoryjnych. Nasze wyniki pokazują, że pełnosprawni użytkownicy urządzenia wykazują znaczące zmiany w pomiarach posturograficznych, gdy zmienia się trudność równowagi lub dostarczane jest wibracyjne sprzężenie zwrotne. Przenośne, wszechstronne urządzenie ma potencjalne zastosowania w rehabilitacji (po urazach szkieletowych, mięśniowych lub neurologicznych), treningu (w zakresie świadomości sportowej lub przestrzennej), rozrywce (za pośrednictwem wirtualnej lub rozszerzonej rzeczywistości) oraz badaniach (zaburzeń związanych z siedzeniem).
Wprowadzenie
Siedzenie w pozycji pionowej jest warunkiem wstępnym dla innych funkcji sensomotorycznych człowieka, w tym umiejętności poruszania się (np. pisania) i zadań związanych z zaburzeniami równowagi (np. jazda pociągiem). Aby zrehabilitować i poprawić siedzenie i związane z nim funkcje, stosuje się nowoczesne techniki treningu równowagi: niestabilne powierzchnie zakłócają siedzenie1,2 i śledzenie ruchu określa ilościowo biegłość w równowadze3,4. Wyniki treningu równowagi poprawiają się, gdy wibracje są dostarczane do ciała przy użyciu wzorc....
Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.
Protokół
Wszystkie opisane tutaj metody zostały zatwierdzone przez Radę Etyki Badań Zdrowotnych Uniwersytetu Alberta.
1. Budowa i montaż elementów konstrukcyjnych
- Zbuduj interfejs mocowania dla wymiennych półkulistych podstaw: przyspawaj nakrętkę podstawy do stalowej płyty spawanej.
- Użyj frezarki sterowanej numerycznie (CNC), aby skonstruować cylindryczną obudowę, pokrywę i podstawę z polietylenu, jak pokazano na Rysunek 1. Przykręć płytę podstawy do podstawy, a podstawę do podwozia.
UWAGA: Funkcje frezu do mocowania i innych części są zgodne z dostarczonymi plikami rysunkowymi i plikami mo....
Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.
Wyniki
Tabela 2 przedstawia dla każdego stanu doświadczalnego pomiary posturograficzne wynikające z obserwacji odchyleń powierzchni podparcia w płaszczyźnie AP i ML, uśrednione z 144 prób równowagi wykonanych przez 12 uczestników (2 x 2 x 3 próby na uczestnika).
Wpływ zmiany warunków równowagi: Warunek podstawowy został dobrany tak, aby zależał od stanu oczu (t.j. gdy oczy były zamknięte, pods.......
Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.
Dyskusja
Przedstawiono metody budowy przenośnego, oprzyrządowanego, siedzącego urządzenia. Urządzenie jest przenośne i trwałe, opierając się na wcześniejszych badaniach nad chwiejnymi krzesłami 2,4 i wibracyjnymsprzężeniem zwrotnym 5,6,7, aby korzyści płynące z tych narzędzi były bardziej wydajne i dostępne. Postępuj zgodnie z protokołem montażu w odwrotnej kolejności, aby przygo.......
Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.
Oświadczenia
Autorzy nie mają nic do ujawnienia.
Podziękowania
Autorzy doceniają wysiłki projektowe studentów studiów licencjackich: Animesh Singh Kumawat, Kshitij Agarwal, Quinn Boser, Benjamin Cheung, Caroline Collins, Sarah Lojczyc, Derek Schlenker, Katherine Schoepp i Arthur Zielinski. To badanie zostało częściowo sfinansowane z Discovery Grant od Natural Sciences and Engineering Research Council of Canada (RGPIN-2014-04666).
....Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.
Materiały
| Nazwa | Firma | Numer katalogowy | Komentarze |
|---|---|---|---|
| Chassis | McMaster-Carr | 8657K421 | Odporny na wilgoć arkusz polietylenu LDPE o grubości 1-1/2", 24" x 24" |
| Lid | McMaster-Carr | 8657K414 | Odporny na wilgoć arkusz polietylenu LDPE o grubości 1/4", 24" x 24" |
| podstawa | McMaster-Carr | 8657K414 | Odporny na wilgoć arkusz polietylenu LDPE o grubości 1/4", 24" x 24" |
| Grip-Tape | McMaster-Carr | 6243T471 | Taśma antypoślizgowa, teksturowana, szeroki pasek 6", długość 2', |
| nakrętka bazowa | McMaster-Carr | 90596A039 | Stalowa nakrętka spawalnicza o okrągłej podstawie, 5/8 "-11 Rozmiar gwintu |
| < strong> Płyta spawalnicza< / em>< / mocna> | McMaster-Carr | 1388K142 | Blacha ze stali niskowęglowej o grubości 1/16", 3" x 3", szlifowane wykończenie |
| < mocny> pręt gwintowany | McMaster-Carr | 90322A170 | 3 "5/16"-18 Kołek |
| gwintowany ze stali stopowej o średniej wytrzymałości< mocny>Rękaw | McMaster-Carr | 8745K19 | Odporny na chemikalia pręt PVC (typ I) Średnica 1-1/4" |
| Kołnierz kwadratowy | McMaster-Carr | 8910K395 | Pręt ze stali niskowęglowej, grubość 1/8", szerokość 1 |
| " < mocny>Hitch | McMaster-Carr | 4931T123 | Skręcana rama ze stali o dużej wytrzymałości, 1-1/2" |
| zakrzywiona podstawa | McMaster-Carr | 8745K48 | Pręt PVC, średnica 6" |
| Wkładka zaczepu | McMaster-Carr | 6535K313 | Skręcana rama ze stali o dużej wytrzymałości, 1" kwadratowa |
| wytłaczana | McMaster-Carr | 6545K7 | 1045 Pręt kwadratowy ze stali ciągnionej na zimno, 1 'x 1" szerokości, niepolerowany |
| < mocny>zacisk | Vlier | TH103A | Regulowane pokrętło momentu obrotowego |
| Podnóżek | McMaster-Carr | 6582K431 | 4130 Rura stalowa, szerokość 1" x 1", 0,065 "Grubość ścianki, niepolerowane wykończenie młyna |
| < mocny>Counterwieght | McMaster-Carr | 8910K67 | Prostokątny pręt ze stali niskowęglowej o grubości 1-1 / 8", szerokość 4" |
| < mocny>Clevis Pin | McMaster-Carr | 97245A616 | Ocynkowany stalowy trzpień widełkowy z zawleczką Hairpin, Średnica 3/16", długość użytkowa 1-9/16" |
| Mikroprocesor | Arduino | MEGA 2560 | Płytka mikrokontrolera z 54 cyfrowymi pinami I/O i złączem USB |
| Inercyjna jednostka pomiarowa | x-io Technologies Ltd. | x-IMU | Inercyjny moduł pomiarowy i system odniesienia kursu położenia z obudową |
| Vibrating Tactor | Precision Microdrives | DEV-11008 | Lilypad Vibe Board, dostępny w SparkFun Electronics |
Bibliografia
- 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).
- Larivière, C., Mecheri, H., Shahvarpour, A., Gagnon, D., Shirazi-Adl, A.
Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.
Przedruki i uprawnienia
