Gait Intention Estimation Based on Preliminary Motion for Complete Spinal Cord Injury Patients

基于初步运动的完全性脊髓损伤患者步态意向估计

• 批准号: 23700660
• 负责人: TSUKAHARA Atsushi
• 金额: $ 3.08万
• 依托单位: University of Tsukuba
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• 财政年份: 2011
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2011 至 2013
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-23700660/
• 关键词: 動作意思推定; 歩行支援; ロボットスーツHAL; 歩行速度プロファイル; ロボットスーツ; 歩行動作意思推定; 脊髄損傷; 床反力中心位置; 体幹姿勢

This study proposes a gait intention algorithm that infers the swing speed as well as detects the moment to start the swing leg based on a preliminary motion, i.e.. behavior of the center of ground reaction forces, instead of detecting bioelectrical signals. The preliminary motion is a kind of voluntary motion that is detectable immediately before a person starts a walking motion. After the experiments using a mannequin equipped with the exoskeleton robot (Hybrid Assistive Limb: HAL) including the proposed algorithm, we conducted realistic tests with a severe spinal cord injury patient (ASIA classification; grade A) wearing the gait support system. As a result, HAL with the proposed algorithm supported the patient's gait while adjusting the speed of the swing leg. Through the tests, we demonstrated the effectiveness and practical feasibility of the algorithm.

这项研究提出了一种步态意图算法，该算法会渗透到摆动速度，并根据初步运动（即地面反作用力中心的行为）检测到启动挥杆腿的时刻，而不是检测生物电信信号。初步运动是一种自愿运动，在一个人开始步行运动之前就可以检测到。实验使用配备了外骨骼机器人（杂交辅助肢体：HAL）的人体模型，包括所提出的算法，我们通过严重的脊髓损伤患者（Asia分类； A级）进行了逼真的测试。结果，使用拟议的算法的HAL在调整挥杆腿的速度的同时，支持了患者的步态。通过测试，我们证明了该算法的有效性和可行性。

项目成果

筑波大学 最先端サイバニクス研究拠点

筑波大学先进控制学研究中心

Gait Support for Complete Spinal Cord Injury Patient by Synchronized Leg-Swing with HAL, pp.1737-1742

通过与 HAL 同步腿部摆动为完全脊髓损伤患者提供步态支持，第 1737-1742 页

• 发表时间: 2011
• 作者: Atsushi Tsukaahra;Yasuhisa Hasegawa and Yoshiyuki Sankai
• 通讯作者: Yasuhisa Hasegawa and Yoshiyuki Sankai