Development of wearable lower limb rehabilitation system composed of passive elements

被动元件组成的可穿戴式下肢康复系统的研制

• 批准号: 21700579
• 负责人: NAKAYAMA Takayuki
• 金额: $ 2.75万
• 依托单位: Nagoya Institute of Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• 财政年份: 2009
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2009 至 2010
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-21700579/
• 关键词: 福祉; 介護用ロボット; リハビリ支援; 福祉ロボット; 機構学; 受動性; 歩行; 自重補償; リハビリテーション; パワーアシスト; バイオメカニズム

In this study, to establish the rehabilitation environment where the patient with heavy disorder on the lower limbs can perform the common activities of daily life by himself without support from the caregiver, we tried to develop some new wearable rehabilitation devices wholly composed of the passive elements such as springs and dampers. At first, we constructed a wearable gravity compensation device which can generate the large assistant forces to compensate the weight of patients in arbitrary posture and a new mechanical system which can generate the desired impedance characteristic around the hip to stabilize the standing posture. In addition, by introducing the rubber based new gravity compensation mechanisms to reduce the size and weight of devices, a walking support system which compensate the weight of patients and the wheel chair which makes the change of the seating height easy by supporting the weight of patients were developed.

本研究尝试开发一种新型的穿戴式康复设备，该设备完全由弹簧和阻尼器等被动元件组成，旨在为下肢重度障碍患者建立一个无需护理人员支持，能够自行完成日常生活中常见活动的康复环境。首先，我们构建了一个可穿戴的重力补偿装置，它可以产生很大的辅助力来补偿病人在任意姿势下的体重，以及一个新的机械系统，它可以在臀部周围产生所需的阻抗特性来稳定站立姿势。此外，通过引入基于橡胶的新型重力补偿机构来减小装置的尺寸和重量，开发了补偿患者重量的行走支撑系统和通过支撑患者重量来容易地改变座椅高度的轮椅。

项目成果

A new gravity compensation mechanism for lower limb rehabilitation

• DOI: 10.1109/icma.2009.5246352
• 发表时间: 2009-09
• 期刊: 2009 International Conference on Mechatronics and Automation
• 作者: T. Nakayama;Yousuke Araki;H. Fujimoto

腱機構を用いた機械式下肢 パワーアシスト装置

利用腱机构的机械下肢助力装置

• 发表时间: 2010
• 期刊: バイオメカニズム 20(印刷中)
• 作者: 中山学之;荒木洋輔;杉本幸夫;藤本英雄
• 通讯作者: 藤本英雄

エンジン搬送型自重補償装置の開発

发动机运输式自重补偿装置的研制

• 发表时间: 2010
• 作者: 荒木洋輔;中山学之;藤本英雄
• 通讯作者: 藤本英雄

大域的な重力補償と剛性制御を同時に実現することのできる受動腱機構

可同时实现全局重力补偿和刚度控制的被动腱机构

• 发表时间: 2009
• 作者: 杉本幸夫;荒木洋輔;中山学之;藤本英雄
• 通讯作者: 藤本英雄

機械式自重補償装置

机械自重补偿器

• 发表时间: 2011