앉아 균형 평가 및 훈련 Vibrotactile 피드백 장치
Summary
앉아 플랫폼을 개발 하 고 조립 하는 수 동적으로 인간에서 앉아있는 자세를 destabilizes. 사용자의 안정화 작업 중 관성 측정 단위 기록 장치의 움직임, 그리고 진동 요소 자리 성능 기반 피드백을 제공. 재활, 평가 및 훈련 패러다임에 휴대용, 다양 한 장치를 사용할 수 있습니다.
Abstract
자세 섭, 동작 추적, 그리고 감각적 피드백 도전, 평가, 똑바로 앉아, 각각 훈련 하는 데 사용 하는 현대 기술이 있습니다. 개발 된 프로토콜의 목표 고 관성 측정 단위 수량화의 모션 및 진동 요소는 사용자에 게 촉각 피드백을 제공 하는 동안 수 동적으로 정한 수 앉아 플랫폼 운영입니다. 상호 좌석 부착 장치를 안전 하 게 도전 앉아 균형의 안정성 수준을 변경 합니다. 내장 된 마이크로컨트롤러 감각 기능을 증가 시키기 위해 피드백 매개 변수의 미세 조정 가능 Posturographic 측정, 균형 평가 프로토콜의 전형적인 타임된 균형 시험 동안 모션 신호를 요약 합니다. 날짜 없음 동적 앉아 프로토콜 변수 도전, 정량화, 그리고 감각적 피드백 실험실 제약의 무료 제공합니다. 우리의 결과 장치 전시 중요 한 변화 posturographic 조치 균형 어려움을 변경 하는 때에 비 장애인 사용자 또는 제공 하는 진동 피드백을 보여 줍니다. 휴대용, 다재 다능 한 장치는 재활 (골격, 근육, 또는 신경 부상 다음), (대 한 스포츠 또는 공간 인식), 엔터테인먼트 (통해 가상 또는 증강 현실), 훈련과 연구 (의 잠재적인 응용 프로그램 앉아 관련 장애)입니다.
Introduction
똑바로 앉아는 숙련 된 움직임을 포함 하 여 다른 인간의 sensorimotor 기능에 대 한 전제 조건 (예를 들어, 입력) 및 균형 작업 (예를 들면, 기차를 타고) 불안정. 찾다 고 앉아 및 관련 기능을 개선, 현대 균형 훈련 기법을 사용: 불안정 한 표면 교란 앉아1,2 와 모션 추적 단정 균형 능력3,4 . 균형 훈련 결과 향상 때 진동 성능5일치 하는 패턴을 사용 하 여 본문에 전달 됩니다. 이러한 감각 피드백은 분명히 효과적인 재활 및 훈련 방법; 그러나, 현재 감각 피드백 방법 서 균형을 맞도록 하 고 실험실 기반 장비6,7필요.
여기에 제시 된 작품의 목적은 시 토 내장 악기의 위치를 기록 하 고 앉아 표면에 진동 피드백을 제공 하는 동안 다양 한도 수 동적으로 불안정 수 있는 휴대용 장치를 구축 하. 이 조합의 도구 동요의 자2,4 , 진동 피드백5,,67을 이러한 도구의 혜택 더 강력 하 고 액세스할 수에 대 한 이전 작업을 통합 합니다. 또한 훈련 똑바로 앉아서 설립된 문학 posturographic 조치8에 따라 양적 결과의 분석 절차는. 이러한 메서드는 균형 운동 진동 피드백 결합 될 때 불안정 한 표면으로 앉아의 효과 공부 하 고 적합 합니다. 예상 애플리케이션으로 스포츠 훈련, 모터 조정의 일반적인 개선, 균형 능력, 그리고 재활 다음 골격, 근육, 또는 신경학 상 상해의 평가 등이 있다.
Protocol
Representative Results
Discussion
휴대용, 계측, 앉아 장치를 건설 하기를 위한 방법 표시 됩니다. 장치는 휴대용이 고 내구성, 건물의 이전 연구에의 자2,4 , 진동 피드백5,,67 더 강력 하 고 액세스할 수 이러한 도구의 혜택을 동요 . 운송 또는 저장을 위해 장치를 준비 하는 반대로 어셈블리 프로토콜을 따릅니다. 균형…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
저자는 학부 학생 Animesh 싱 Kumawat, Kshitij Agarwal, 퀸 Boser, 벤자민 청, 캐롤라인 콜린스, 사라 Lojczyc, 데 릭 Schlenker, 캐서린 Schoepp, 그리고 아서 Zielinski의 디자인 노력을 인정합니다. 이 연구는 자연과학 및 공학 연구 위원회 캐나다의 (RGPIN-2014-04666)에서 검색 부여를 통해 부분적으로 투자 되었다.
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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