實驗性義足能使佩戴者在崎嶇地面上保持穩定
據外媒報導,當我們大多數人走過不平坦的地面時,我們的腳會通過彎曲腳踝和移動腳趾來應對崎嶇地面。義足通常無法這樣做,經常導致跌倒。然而,一個實驗性的新模型使用類似三腳架的組件來做出響應。
該設備由斯坦福大學的一個團隊開發,由副教授Steven Collins、研究生Vincent Chiu和博士後研究員Alexandra Voloshina等人組成。實際上這是一個完整的小腿假肢,它的義足包含三個橡膠接觸點- 兩個前“腳趾”和一個後“腳跟”。當佩戴者走路時,集成的傳感器檢測當義足碰到地面時施加在這些點上的壓力(或缺乏壓力)。利用電動馬達,腳趾/腳跟通過獨立地向上或向下移動來響應- 這樣,它們在彼此之間轉換壓力以保持在傾斜處的地面接觸,同時不讓義足在凸起處傾斜失去平衡。
另外,腳部假肢中的慣性測量單元(加速計/陀螺儀組合)能夠連續地確定義足在步行步幅內的位置。這個信息非常重要,因為它用於指示義足對其遇到的各種地形不規則性的反應方式。
雖然該裝置的當前版本已經在志願截肢者上成功測試,但它最初是使用計算機化和電動模擬器裝備開發的。該設置模擬人類行走步態,並提供關於人類用戶如何感知假肢變化的反饋。
“我們感到很興奮的一件事情就是將我們在實驗室中發現的東西轉化為輕量級和低功耗的低成本設備,因此其可以在實驗室外進行測試,”Collins說道。“如果情況進展順利,我們希望幫助這款產品成為人們日常生活中可以使用的產品。”
研究人員最近在《IEEE Transactions on Biomedical Engineering》上發表了一篇關於這項研究的論文。