Uma plataforma de sessão foi desenvolvida e montada que desestabiliza passivamente a postura de assento em seres humanos. Durante a tarefa de estabilização do usuário, uma unidade de medida inercial registra o movimento do dispositivo, e elementos vibratórios entregam feedback baseado em desempenho para o assento. O dispositivo portátil, versátil pode ser usado em paradigmas de formação, avaliação e reabilitação.
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Artigo de método
Um dispositivo Vibrotactile Feedback para avaliação do equilíbrio sentado e formação
Neste artigo
Resumo
Resumo
Perturbações posturais, rastreamento de movimento e feedback sensorial são modernas técnicas utilizadas para desafiar, avaliar e treinar sentado na posição vertical, respectivamente. O objetivo do protocolo desenvolvido é construir e operar uma plataforma de sessão que pode ser passivamente desestabilizada, enquanto uma unidade de medida inercial quantifica seu movimento e vibração elementos fornecer feedback tátil para o usuário. Acessórios intercambiáveis assento alteram o nível de estabilidade do dispositivo com segurança desafio sentado equilíbrio. Um microcontrolador interno permite ajuste fino dos parâmetros gabarito para aumentar a função sensorial. Medidas posturographic, típicas dos protocolos de avaliação do equilíbrio, resumem os sinais de movimento adquiridos durante os ensaios de equilíbrio cronometrado. Nenhum protocolo de sentar dinâmico à data fornece desafio variável, quantificação e livre de restrições de laboratório sensorial feedback. Nossos resultados demonstram que os usuários sem deficiência das alterações significativas dispositivo exposição em posturographic medidas quando a dificuldade de equilíbrio é alterada ou vibracional feedback fornecido. O dispositivo portátil, versátil tem aplicações potenciais na reabilitação (após lesão neurológica, muscular ou esquelético), formação (para esportes ou consciência espacial), entretenimento (via virtual ou aumentada realidade) e pesquisa (de distúrbios relacionados com a sessão).
Introdução
Sentado ereto é um pré-requisito para outras funções sensório humanos, incluindo movimentos qualificados (por exemplo, digitando) e perturbado o equilíbrio tarefas (por exemplo, andar de trem). Para reabilitar e melhorar funções sentadas e afins, são utilizadas técnicas de treinamento de equilíbrio moderno: superfícies instáveis perturbam sessão1,2 e rastreamento de movimento quantifica equilíbrio proficiência3,4 . Os resultados de treinamento de equilíbrio melhoram quando a vibração é entregue ao corpo usando os padrões que combinam ....
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Protocolo
Todos os métodos descritos aqui foram aprovados pelo Conselho de ética de pesquisa de saúde da Universidade de Alberta.
1. construção e montagem de componentes estruturais
- Construir uma interface de fixação para bases hemisféricas intercambiáveis: soldar uma porca de base a uma placa de aço da solda.
- Use um controlada por computador numérico (CNC) máquina de trituração para construir um chassi cilíndrico, tampa e base de polietileno, conforme mostrado na Figura 1. Parafuso da placa de base para a base e a base para o chassi.
Nota: As características do moinho para fixação dos parafusos e ....
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Resultados
A tabela 2 mostra, para cada condição experimental, as medidas posturographic derivadas de observações do AP e ML suporte superfície inclina-se, em média, mais 144 ensaios de equilíbrio realizados por 12 participantes (2 x 2 x 3 ensaios por participante).
Efeito da alteração da condição de equilíbrio: A condição de base foi escolhida para ser dependente da condição de olho (i.e., quando.......
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Discussão
São apresentados métodos para a construção de um dispositivo portátil, instrumentado, sentado. O aparelho é portátil e durável, construção em estudos anteriores de wobble cadeiras2,4 e vibracional gabarito5,6,7 para tornar os benefícios dessas ferramentas mais poderoso e acessível . Segui o protocolo de montagem na ordem inversa para preparar o dispositivo para transport.......
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Divulgações
Os autores não têm nada para divulgar.
Agradecimentos
Os autores reconhecem os esforços do projeto dos alunos graduação Claudecir Singh Kumawat, Kshitij Agarwal, Quinn Boser, Benjamin Cheung, Caroline Collins, Sarah Lojczyc, Derek Schlenker, Katherine Schoepp e Arthur Zielinski. Este estudo foi parcialmente financiado através de uma concessão de descoberta de ciências naturais e engenharia Conselho de pesquisa do Canadá (04666-RGPIN-2014).
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Materiais
| Nome | Empresa | Número de catálogo | Comentários |
|---|---|---|---|
| chassis | McMaster-Carr | 8657K421 | Folha de Polietileno LDPE Resistente à Umidade 1-1/2" de espessura, 24" x 24" |
| Tampa | McMaster-Carr | 8657K414 | Folha de Polietileno LDPE Resistente à Umidade 1/4" de espessura, 24" x 24" |
| Base | McMaster-Carr | 8657K414 | Folha de Polietileno LDPE Resistente à Umidade 1/4" de Espessura, 24" X 24" |
| Grip-Tape | McMaster-Carr | 6243T471 | Fita Antiderrapante Não Abrasiva, Texturizada, 6" de Largura, 2' de Comprimento, Preto |
| Porca Base | McMaster-Carr | 90596A039 | Porca de Solda de Base Redonda de Aço, Tamanho da Rosca 5/8"-11 |
| Placa de Solda | McMaster-Carr | 1388K142 | Chapa de Aço Baixo Carbono 1/16" de Espessura, 3" X 3", Acabamento Moído |
| Haste Roscada | McMaster-Carr | 90322A170 | 3" 5/16"-18 Parafuso |
| Roscado de Aço de Liga de Resistência MédiaSleeve | McMaster-Carr | 8745K19 | Haste de PVC resistente a produtos químicos (Tipo I) 1-1/4" Diâmetro |
| Flange quadrada | McMaster-Carr | 8910K395 | , 1/8" de espessura, 1" de largura |
| Engate | McMaster-Carr | 4931T123 | Estrutura de Aço Pesado de Parafuso Junto, 1-1/2" Quadrado |
| Base Curvada | Haste de PVC McMaster-Carr | 8745K48 | , Diâmetro de 6" |
| Inserção de Engate | McMaster-Carr | 6535K313 | Estrutura de Aço Pesado, 1" Quadrado |
| Extrusão | McMaster-Carr | 6545K7 | 1045 Barra Quadrada de Aço Trefilado a Frio, 1' X 1" de Largura, Não Polido |
| Braçadeira | Vlier | TH103A | Botão de Torque Ajustável |
| Apoio para os Pés | McMaster-Carr | 6582K431 | 4130 Tubo de Aço, 1" X 1" de Largura, Espessura de Parede de 0.065", Acabamento de Moinho Não Polido |
| Counterwieght | McMaster-Carr | 8910K67 | Barra Retangular de Aço Baixo Carbono 1-1/8" de Espessura, 4" de Largura |
| Clevis Pin | McMaster-Carr | 97245A616 | Pino de Manilha de Aço Zincado com Contrapino de Gancho de Cabelo, 3/16" de diâmetro, 1-9/16" Comprimento utilizável |
| Microprocessador | Arduino | MEGA 2560 | Placa microcontroladora com 54 pinos de E/S digitais e conexão |
| USBUnidade de Medição Inercial | x-io Technologies Ltd. | x-IMU | e Sistema de Referência de Direção de Atitude com invólucro |
| Vibrating Tactor | Precision Microdrives | DEV-11008 | Lilypad Vibe Board, disponível na SparkFun Electronics |
Referências
- 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.
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Reimpressões e permissões
