Miękki egzoszkielet bioder zmniejsza koszt fizjologiczny i postrzeganą wysiłek u osób starszych podczas wędrówki pod górę

Testujemy, czy nasz miękki egzoskelet biodra zmniejsza koszt fizjologiczny i zmęczenie u starszych dorosłych chodzących pod górę. Tradycyjne sztywne egzoszkielety są zbyt ciężkie, ale nasze miękkie urządzenie na biodra jest często lekkie i zdecydowanie pomaga. Na początek wyjaśnij uczestnikowi w wieku 60 do 75 lat procedury badania i potwierdź, że potrafi samodzielnie chodzić na bieżni przez co najmniej 15 minut.

Ustaw parametry bieżni na 3,5 kilometrów na godzinę i 15% nachylenia. Przymocuj magnetyczny karuzelowy smycz z pasa uczestnika do przełącznika automatycznego zatrzymania bieżni i trzymaj nadzorującego badacza w ciągłym zasięgu ręcznego przycisku awaryjnego zatrzymania. Przygotuj urządzenie egzoszkieletu przed testem.

Upewnij się, że poziom naładowania baterii jest większy niż 90%. Ręcznie sprawdź jednostki napędowe, aby potwierdzić brak splątania kabli, wiązania mechanicznego lub nadmiernego tarcia w mechanizmach przeniesienia. Skonfiguruj egzoszkielet do działania w trybie wspinaczki na terenie, zejścia i płaskim z pięcioma poziomiami wsparcia zapewniającymi moment do 18 Nm. W trybie wspinaczki włącz algorytm uczenia się chodu i mechanizm wyzwalacza kątowego w zakresie od zera do 90 stopni, aby synchronizować pomoc w zginaniu bioder z cyklem chodu uczestnika.

Spersonalizuj wielkość wsparcia głównie na poziomach trzech lub czterech na podstawie tolerancji uczestnika podczas adaptacji. Przymocuj monitor tętna do uczestnika w celu ciągłego rejestrowania danych. Wydrukuj skalę Borga oceny postrzeganego wysiłku od 6 do 20 oraz skalę wizualną bólu analogowego od 0 do 10 na papierze formatu A4.

Umieść wydrukowane skale w linii widzenia uczestnika, aby łatwo było do nich uzyskać dostęp podczas testu. Sprawdź wzrost uczestnika, aby wybrać odpowiednią wielkość urządzenia. Wybierz rozmiar L dla wysokości większej niż 165 centymetrów i rozmiar M dla wysokości mniejszej lub równej 165 centymetrów.

Pomóż uczestnikowi założyć pasy na ramiona. Wyreguluj wysokość modułu tylnego tak, aby boczne jednostki silników biodrowych wyrównawały się z większym guzem biodrowym uczestnika i zapnij magnetyczną klamrę w talii. Dociśnij boczne pasy regulacji powyżej grzebienia biodrowego, aby zabezpieczyć urządzenie do miednicy i zapobiec poślizgnięciu się.

Aby zabezpieczyć połączenie z nogą, wyrównaj wsporniki ud około 5 do 10 centymetrów powyżej rzepki. Zabezpiecz hakami i obróć tarczę Boa w kierunku wskazówek zegara, aby dociśnięto pasy ud. Upewnij się, że napięcie pasów jest odpowiednie, sprawdzając, czy przy pociągnięciu pasu od skóry pozostaje około 1 do 1,5 centymetra luzu.

Poproś uczestnika, aby wykonał przysiady i wysokie unoszenie nóg, aby potwierdzić, że nie ma żadnej mechanicznej interferencji ani nadmiernego napięcia kabli. Na 15-minutową sesję adaptacyjną zdjąć urządzenie i poprosić uczestnika o chodzenie na bieżni z prędkością 3,5 kilometrów na godzinę i nachyleniem 15% przez pięć minut. Następnie poproś uczestnika, aby chodził z niezasilonym egzoszkieletem przez pięć minut.

Następnie włącz urządzenie i pozwól uczestnikowi chodzić z zasilanym egzoszkieletem przez pięć minut, stopniowo zwiększając intensywność wsparcia od ustawienia jednego do preferowanego poziomu komfortu. Po adaptacji poproś uczestnika, aby odpoczywał w pozycji siedzącej przez 20 minut przed formalnymi testami, aby upewnić się, że tętno i postrzegane wysiłki wróciły do wartości wyjściowych. Przykryj wszystkie diody LED, w tym wskaźniki zasilania i trybu, taśmą izolacyjną, aby zachować ślepotę wzrokową.

Losowo uporządkuj kolejność trzech warunków eksperymentalnych. W warunku bez-egzo uczestnikowi poleć chodzić w standardowych ubraniach sportowych bez egzoszkieletu. W warunku egzo-włącz aktywuj urządzenie w trybie wspinaczki z intensywnością wsparcia ustawioną na poziomie trzy lub cztery.

Dostosuj poziom wsparcia, aż uczestnik pokaże stabilny wzór chodu bez niestabilności postawy, kompensacyjnych ruchów lub dyskomfortu. Zapewnij 40-minutowy okres odpoczynku w pozycji siedzącej między testami, aby tętno i poziom zmęczenia wróciły do wartości wyjściowych. Poproś uczestnika, aby chodził naturalnie na bieżni przez 15 minut bez trzymania się poręczy, chyba że jest to konieczne ze względów bezpieczeństwa.

Ciągle rejestruj tętno podczas wykonywania zadania. Średnia danych zebranych między minutami 12 a 15 z częstotliwością pobierania próbek jednego herca, aby obliczyć stałe tętno. Zdefiniuj absolutnie najwyższą zarejestrowaną wartość jako szczytowe tętno.

W 14 minucie poproś uczestnika o zgłoszenie poziomu wysiłku za pomocą skal Borga oceny postrzeganego wysiłku. Zaraz po zadaniach wizualnie sprawdź obszary kontaktu ze skórą pod kątem rumienia, pęcherzy lub znaków po nacisku. Zarejestruj ból stawów za pomocą 10-centymetrowej wizualnej skali analogowej, gdzie 0 oznacza brak bólu, a 10 oznacza najgorszy możliwy ból.

Klasyfikuj wyniki