बैठा शेष आकलन और प्रशिक्षण के लिए एक Vibrotactile फीडबैक डिवाइस
Summary
एक बैठे मंच विकसित किया गया है और है कि निष्क्रिय मानव में बैठे आसन अस्थिर इकट्ठा । उपयोगकर्ता के स्थिरीकरण कार्य के दौरान, एक inertial माप इकाई डिवाइस की गति को रिकॉर्ड करती है, और कंपन करने वाले तत्व प्रदर्शन-आधारित फ़ीडबैक को सीट पर डिलीवर करते हैं । पोर्टेबल, बहुमुखी उपकरण पुनर्वास, मूल्यांकन, और प्रशिक्षण मानदंड में इस्तेमाल किया जा सकता है ।
Abstract
रुख perturbations, गति ट्रैकिंग, और संवेदी प्रतिक्रिया आधुनिक तकनीक को चुनौती देने के लिए इस्तेमाल किया, आकलन कर रहे हैं, और ट्रेन ईमानदार बैठे, क्रमशः । विकसित प्रोटोकॉल का लक्ष्य के निर्माण और एक बैठे मंच है कि निष्क्रिय किया जा सकता है, जबकि एक inertial माप इकाई quantifies अपनी गति और कंपन तत्वों उपयोगकर्ता के लिए स्पर्श प्रतिक्रिया उद्धार संचालित है । विनिमेय सीट संलग्नक डिवाइस की स्थिरता स्तर को बदलने के लिए सुरक्षित बैठे संतुलन चुनौती है । एक में निर्मित microcontroller प्रतिक्रिया मापदंडों के ठीक ट्यूनिंग संवेदी समारोह बढ़ाने के लिए अनुमति देता है । Posturographic उपाय, संतुलन मूल्यांकन प्रोटोकॉल की खासियत, समय पर शेष परीक्षणों के दौरान अधिग्रहीत गति संकेतों का सारांश । तारीख करने के लिए कोई गतिशील बैठे प्रोटोकॉल चर चुनौती, ठहराव प्रदान करता है, और संवेदी प्रतिक्रिया प्रयोगशाला की कमी से मुक्त । हमारे परिणाम प्रदर्शित करता है कि डिवाइस के गैर-अक्षम उपयोगकर्ताओं posturographic उपायों में महत्वपूर्ण परिवर्तन जब संतुलन कठिनाई बदल या कंपन प्रतिक्रिया प्रदान की है प्रदर्शन । पोर्टेबल, बहुमुखी डिवाइस पुनर्वास में संभावित अनुप्रयोगों (कंकाल, पेशी, या स्नायविक चोट के बाद), प्रशिक्षण (खेल या स्थानिक जागरूकता के लिए), मनोरंजन (आभासी या संवर्धित वास्तविकता केमाध्यम से), और अनुसंधान (के बैठे-विकारों से संबंधित).
Introduction
ईमानदार बैठे अंय मानव ज्ञानेंद्रिय कार्यों के लिए एक शर्त है, कुशल आंदोलनों सहित (जैसे, टाइपिंग) और परेशान शेष कार्य (जैसे, एक ट्रेन पर सवार) । पुनर्वास और बैठने और संबंधित कार्यों में सुधार करने के लिए, आधुनिक संतुलन प्रशिक्षण तकनीक का इस्तेमाल कर रहे हैं: अस्थिर सतहों perturb बैठे1,2 और गति ट्रैकिंग quantifies संतुलन प्रवीणता3,4 . संतुलन प्रशिक्षण परिणामों में सुधार जब कंपन पैटर्न है कि प्रदर्शन5मैच का उपयोग कर शरीर को दिया है । ऐसी संवेदी प्रतिक्रिया स्पष्ट रूप से एक पुनर्वास और प्रशिक्षण पद्धति के रूप में प्रभावी है; फिर भी, वर्तमान संवेदी प्रतिक्रिया तरीकों खड़े संतुलन की दिशा में सक्षम है और प्रयोगशाला आधारित उपकरणों की आवश्यकता6,7।
यहां प्रस्तुत काम का उद्देश्य एक पोर्टेबल डिवाइस है कि पर और निष्क्रिय विभिंन डिग्री के लिए अस्थिर जबकि निर्मित उपकरणों अपनी स्थिति रिकॉर्ड और बैठे सतह को कंपन प्रतिक्रिया देने पर बैठ जा सकता है बनाने के लिए है । उपकरणों के इस संयोजन लड़खड़ा कुर्सियों पर पिछले काम को एकीकृत2,4 और कंपन प्रतिक्रिया5,6,7, इन उपकरणों के लाभों को और अधिक शक्तिशाली और सुलभ बना रही है । यह भी प्रस्तुत एक प्रक्रिया के लिए ईमानदार और मात्रात्मक परिणामों के एक विश्लेषण बैठे प्रशिक्षित कर रहे हैं,8posturographic उपायों पर स्थापित साहित्य के बाद । इन तरीकों कंपन प्रतिक्रिया के साथ संयुक्त जब एक अस्थिर सतह के साथ बैठे संतुलन व्यायाम के प्रभाव का अध्ययन करने के लिए उपयुक्त हैं । प्रत्याशित अनुप्रयोगों के खेल प्रशिक्षण, मोटर समंवय के सामांय सुधार, संतुलन प्रवीणता का आकलन, और कंकाल, मांसपेशियों, या स्नायविक चोट के बाद पुनर्वास शामिल हैं ।
Protocol
Representative Results
Discussion
एक पोर्टेबल, साधन, बैठे डिवाइस के निर्माण के लिए तरीके प्रस्तुत कर रहे हैं । डिवाइस पोर्टेबल और टिकाऊ है, लड़खड़ा कुर्सियों2,4 और कंपन प्रतिक्रिया5,6,<sup class="xre…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
लेखक के स्नातक छात्रों अनिमेश सिंह Kumawat, क्षितिज अग्रवाल, क्विन बोजर, बेंजामिन Cheung, कैरोलीन कोलिंस, सारा Lojczyc, डेरेक Schlenker, कैथरीन Schoepp, और आर्थर Zielinski के डिजाइन प्रयासों को स्वीकार करते हैं । यह अध्ययन आंशिक रूप से एक डिस्कवरी अनुदान के माध्यम से वित्त पोषित किया गया था प्राकृतिक विज्ञान और इंजीनियरिंग अनुसंधान परिषद कनाडा के (RGPIN-2014-04666).
Materials
| Chassis | McMaster-Carr | 8657K421 | Moisture-Resistant LDPE Polyethylene Sheet 1-1/2" Thick, 24" X 24" |
| Lid | McMaster-Carr | 8657K414 | Moisture-Resistant LDPE Polyethylene Sheet 1/4" Thick, 24" X 24" |
| Base | McMaster-Carr | 8657K414 | Moisture-Resistant LDPE Polyethylene Sheet 1/4" Thick, 24" X 24" |
| Grip-Tape | McMaster-Carr | 6243T471 | Nonabrasive Antislip Tape, Textured, 6" Wide Strip, 2' Long, Black |
| Base Nut | McMaster-Carr | 90596A039 | Steel Round-Base Weld Nut, 5/8"-11 Thread Size |
| Weld Plate | McMaster-Carr | 1388K142 | Low-Carbon Steel Sheet 1/16" Thick, 3" X 3", Ground Finish |
| Threaded Rod | McMaster-Carr | 90322A170 | 3" 5/16"-18 Medium-Strength Alloy Steel Threaded Stud |
| Sleeve | McMaster-Carr | 8745K19 | Chemical-Resistant PVC (Type I) Rod 1-1/4" Diameter |
| Square Flange | McMaster-Carr | 8910K395 | Low Carbon Steel Bar, 1/8" Thick, 1" Wide |
| Hitch | McMaster-Carr | 4931T123 | Bolt-Together Framing Heavy-Duty Steel, 1-1/2" Square |
| Curved Base | McMaster-Carr | 8745K48 | PVC Rod, 6" Diameter |
| Hitch Insert | McMaster-Carr | 6535K313 | Bolt-Together Framing Heavy-Duty Steel, 1" Square |
| Extrusion | McMaster-Carr | 6545K7 | 1045 Cold Drawn Steel Square Bar Stock, 1' X 1" Wide, Unpolished |
| Clamp | Vlier | TH103A | Adjustable Torque Knob |
| Footrest | McMaster-Carr | 6582K431 | 4130 Steel Tubing, 1" X 1" Wide, 0.065" Wall Thickness, Unpolished Mill Finish |
| Counterwieght | McMaster-Carr | 8910K67 | Low-Carbon Steel Rectangular Bar 1-1/8" Thick, 4" Width |
| Clevis Pin | McMaster-Carr | 97245A616 | Zinc-Plated Steel Clevis Pin with Hairpin Cotter Pin, 3/16" Diameter, 1-9/16" Usable Length |
| Microprocessor | Arduino | MEGA 2560 | Microcontroller board with 54 digital I/O pins and USB connection |
| Inertial Measurement Unit | x-io Technologies Ltd. | x-IMU | Inertial Measurement Unit and Attitude Heading Reference System with enclosure |
| Vibrating Tactor | Precision Microdrives | DEV-11008 | Lilypad Vibe Board, available from SparkFun Electronics |
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