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Enregistrement W2531385277 · doi:10.11159/cdsr16.136

Virtual Force-Field Safety Net for Variable Passive Elastic Leg Joint Limits with a Gait Rehabilitation Robot

2016· article· en· W2531385277 sur OpenAlex

Pourquoi ce travail est dans la base

Une base qui oublie comment elle a trouvé un travail ne peut pas être vérifiée. Voici les voies qui ont admis celui-ci.

affAu moins un auteur déclare une institution canadienne dans l'instantané OpenAlex épinglé.

Notice bibliographique

RevueProceedings of the International Conference of Control, Dynamic systems, and Robotics · 2016
Typearticle
Langueen
DomaineEngineering
ThématiqueProsthetics and Rehabilitation Robotics
Établissements canadiensCarleton University
Organismes subventionnairesnon disponible
Mots-clésRobotGaitRehabilitationPhysical medicine and rehabilitationComputer scienceJoint (building)Gait analysisEngineeringMedicineArtificial intelligencePhysical therapyStructural engineering

Résumé

récupéré en direct d'OpenAlex

Gait rehabilitation robots typically focus on guiding patients through predefined average gait trajectories to facilitate motor learning and have the patients regain their ability to walk through repetitive, high intensity, and cognitively engaging therapy. More recently, virtual environments and visual feedback have been adopted by research platforms with foot-plate based interfaces that can provide force feedback similar to upper-extremity graspable haptic interfaces [1]. The Virtual Gait Rehabilitation Robot (ViGRR) [2], developed at Carleton University's Advanced Biomechatronics and Locomotion Laboratory, is one such device that can administer interactive virtual tasks and gamification of rehabilitation exercise for bedridden patients. In order to ensure the comfort and safety of the user while maintaining a large workspace for various lower-extremity exercises, a force-field safety strategy was developed for the ViGRR platform to prevent hyper extension or flexion. This force-field scheme was implemented in simulation to demonstrate how it can safely allow for a larger workspace compared to fixed Cartesian space or leg joint limits. A calibration methodology was also implemented. The typical approach to preventing hyper extension or flexion is to inhibit leg joint angles based on predefined user limits or to have detachable interfaces and harness systems in case of falls [3]. However, this approach is problematic due to passive restoring leg joint torques caused by proprioceptive responses that protect muscles and tendons in the leg from injury, limit the range of motion in each joint, and are dependent on other joint angles in the leg [4]. For example, a selected minimum knee joint flexion of 20 degrees while the hip is flexed would inhibit standing and render a sit-to-stand exercise task impossible to perform. Alternatively, constraining each task to a time-varying trajectory violates the desired neurorehabilitation therapy paradigm where the patient should be self-initiating movements, in charge, and engaged. The proposed solution is to mimic the biomechanics of passive elastic joint torques in the leg. A new force-field function that amplifies a restoring leg torque model mapped to the end effector is introduced. Two methods of calibrating the leg models are applied: the first involves a position-controlled trajectory of the leg and a non-linear optimization of the passive leg joint torque parameters; the second method involves measuring self-reported static joint limits of the user before donning the robot in order to fully characterize exponential restoring joint torque curves. The safety force-field was tested in simulation with an anthropometric leg model falling while interacting with ViGRR and a virtual environment. Preliminary results show that the presented force-field safety concept is viable for further study with ViGRR and may be adopted by other platforms such as exoskeletons for safer physical human-robot integration.

Récupéré en direct depuis OpenAlex et désinversé. Les résumés ne sont pas conservés dans cette base de données : les index inversés représentent 8,6 Go des 9,3 Go de texte de la base, et le serveur dispose de 13 Go libres.

Prédiction distillée sur la base complète

Imitation des enseignants

Ni prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.

score de la tête « metaresearch » (Codex)0,000
score de la tête « metaresearch » (Gemma)0,001
Version: codex-gemma-dda1882f352aStatut de validation: machine_predicted_unvalidated
Catégories candidatesaucune
Catégories consensuellesaucune
DomaineSignal candidat: aucune · Signal consensuel: aucune
Devis d'étudeSignal candidat: Simulation ou modélisation · Signal consensuel: aucune
GenreSignal candidat: Empirique · Signal consensuel: aucune
Score de désaccord entre enseignants0,941
Score d'incertitude au seuil0,441

Scores Codex et Gemma par catégorie

CatégorieCodexGemma
Métarecherche0,0000,001
Méta-épidémiologie (sens strict)0,0000,000
Méta-épidémiologie (sens large)0,0000,000
Bibliométrie0,0000,000
Études des sciences et des technologies0,0000,000
Communication savante0,0000,000
Science ouverte0,0000,000
Intégrité de la recherche0,0000,000
Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger)0,0000,000

Scores machine (provisoires)

Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.

Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.

Tête enseignante Opus0,008
Tête enseignante GPT0,202
Écart entre enseignants0,193 · la distance entre les deux têtes enseignantes sur ce seul travail
Statut de validationscore_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découle