座位バランス評価と訓練のための触覚フィードバック装置
Summary
座っているプラットフォームが開発され組み立てする受動的人間で座位が不安定します。ユーザーの安定化作業中に慣性計測ユニットは、デバイスの動きを記録し、振動要素は、席にパフォーマンス ベースのフィードバックを提供します。リハビリテーション ・評価・訓練パラダイムでは、ポータブル、多彩なデバイスを使用できます。
Abstract
姿勢の摂動、モーショントラッ キング、感覚フィードバックは、挑戦、査定、およびまっすぐ座って、それぞれのトレーニングに使用される現代の技術です。開発されたプロトコルの目的は、構築・運用慣性計測ユニットは、その動きを数量化し、振動要素触覚フィードバックをユーザーに提供する、受動的に不安定化することができます座っているプラットフォームです。交換シートの添付ファイルは、座位バランスと安全に挑戦するデバイスの安定性レベルを変更します。内蔵のマイクロ コント ローラーにより感覚機能を強化するために、パラメーターの微調整ができます。Posturographic 対策、バランス評価プロトコルの一般的なタイミングのバランス試験で得られた運動信号を要約します。まで坐プロトコルは、可変のチャレンジ、定量化、および感覚フィードバック研究所による自由を提供するものではないです。Posturographic 対策バランスの難易度が変更されるときにデバイスの展示の重要な変更の障害のないユーザーまたは提供される振動のフィードバックを示した。ポータブルで汎用性の高い装置、リハビリテーション (骨格、筋肉、または神経学的な傷害に続く)、(スポーツや空間意識) のための訓練、エンターテイメント (を介して仮想または拡張現実)、(の研究への応用可能性シーティング関連疾患)。
Introduction
直立に座っては巧みな運動を含む他の人間感覚運動機能の前提条件 (例えば、入力) バランス タスク (例えば電車に乗って) を摂動と。更生し、座って、関連機能を向上させる、モダンなバランス トレーニング テクニックを使用: 不安定な表面が座っている1,2を混乱させるし、モーショントラッ キングを定量化バランス能力3,4.バランス トレーニングの成果を向上させるパフォーマンス5に一致するパターンを使用してボディに振動が配信されます。このような感覚のフィードバックは明らかに効果的なリハビリテーションとトレーニング法です。まだ、現在の感覚フィードバックの方法立っているバランスの方に連動になるし、研究室ベースの機器6,7を必要とします。
ここで提示された作業の目的は、座ったおよび組み込み機器の位置を記録し、座っている表面に振動フィードバックを配信しながら様々 な程度に受動的不安定が可能なポータブル デバイスを構築することです。このツールの組み合わせは、ウォブル椅子2,4と振動フィードバック5,6、7より強力かつアクセス可能なこれらのツールの利点を作る前の仕事を統合します。また提示は、直立に座ってと posturographic 対策8次の確立された文学、定量結果の分析を訓練します。これらのメソッドは、不安定な表面振動フィードバックと組み合わせるとバランス運動を座っているの効果を勉強に適しています。予想されるアプリケーションには、スポーツ ・ トレーニング、運動協調性の一般的な改善、バランス能力、およびリハビリテーションの次の骨格、筋肉、または神経学的な損傷の評価が含まれます。
Protocol
Representative Results
Discussion
ポータブル、インストルメント化された、お座りデバイスを構築するための方法が掲載されています。デバイスがポータブルで、これらツールの利点をより強力なアクセスするための耐久性の前の調査の建物揺れる椅子2,4と振動フィードバック5,6,7.輸送または保管のためにデバ?…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
著者は、大学生メール シン Kumawat シェフィールド Agarwal、クイン Boser、ベンジャミン ・ チャン、キャロライン ・ コリンズ、サラ Lojczyc、デレク シュ、キャサリン ・ Schoepp、アーサー ・ ジーリン スキーの設計努力を認めます。本研究は自然科学工学研究会議のカナダ (RGPIN-2014-04666) から発見の助成金によって部分的に資金を供給されました。
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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