STTR Phase I: Controlled Energy Storage and Release in an Intelligent Prosthetic Foot
STTR 第一阶段:智能假足中的受控能量存储和释放
基本信息
- 批准号:0320308
- 负责人:
- 金额:$ 10万
- 依托单位:
- 依托单位国家:美国
- 项目类别:Standard Grant
- 财政年份:2003
- 资助国家:美国
- 起止时间:2003-07-01 至 2004-06-30
- 项目状态:已结题
- 来源:
- 关键词:
项目摘要
This Small Business Technology Transfer (STTR) Phase I project is to develop an intelligent prosthetic foot that reduces the energy consumption of walking in amputees. Commercial prostheses use passive mechanisms to provide articulation, cushioning against heel impact, and elastic energy return; yet the energetic cost of amputee walking is high. Currently the most sophisticated prostheses are intelligent knees, which improve gait by actively controlling braking of the knee. Based on recent laboratory results, Intelligent Prosthetics proposes that controlled energy storage and release could significantly improve the efficiency of a prosthetic foot. Such a foot would store elastic energy after the foot strikes the ground, as in current products. Instead of returning energy spontaneously, however, active control would capture that energy with a latch mechanism and release it later in the gait cycle, coinciding with the push-off phase of able-bodied walking. The mechanism will be microprocessor-controlled and will require battery power mainly to actuate a latch. Phase I of this project will develop a prototype prosthesis, and experimentally test the conceptual feasibility of intelligently controlled energy release. The project intends to develop this concept into a commercial prosthesis with greater energy return and comfort than conventional designs, in a compact and lightweight package.The technology of controlled energy release is intended primarily for the prosthetic foot market. However, the scientific findings could also apply to orthoses or rehabilitation technology for other disabled individuals, such as stroke and cerebral palsy patients. Similar technology could be applied to energy harvesting from locomotion, such as to power wearable electronic devices or more long-term applications such as powered exoskeletons for amplifying human performance.
这个小企业技术转让(STTR)第一阶段项目是开发一种智能假肢脚,以减少截肢者行走的能量消耗。 商业假肢使用被动机制,以提供关节,缓冲脚跟的冲击,和弹性能量返回,但截肢者行走的能量成本很高。 目前最复杂的假肢是智能膝盖,它通过主动控制膝盖的制动来改善步态。 根据最近的实验室结果,智能假肢提出,受控的能量储存和释放可以显着提高假肢脚的效率。 这种脚在脚撞击地面之后将存储弹性能量,如在当前产品中那样。 然而,主动控制不是自发地返回能量,而是用闩锁机制捕获能量,并在步态周期的后期释放能量,与健全行走的推离阶段相一致。 该机制将由微处理器控制,并将需要电池电源,主要是为了启动闩锁。 该项目的第一阶段将开发原型假肢,并通过实验测试智能控制能量释放的概念可行性。该项目旨在将这一概念发展成为一种商业假肢,其能量回收和舒适度比传统设计更高,包装紧凑,重量轻。受控能量释放技术主要用于假肢脚市场。 然而,科学发现也可以应用于其他残疾人的矫形器或康复技术,如中风和脑瘫患者。 类似的技术可以应用于从运动中获取能量,例如为可穿戴电子设备供电或更长期的应用,例如用于增强人类表现的动力外骨骼。
项目成果
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专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
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