Design and Evaluation of a Quasi-Passive Variable Stiffness Prosthesis for Walking Speed Adaptation in People With Transtibial Amputation
Notice bibliographique
Résumé
The biological ankle joint adjusts stiffness to adapt to changing walking speed, terrain, and load carriage. The most commonly used passive transtibial prostheses are unable to adjust device stiffness and therefore do not maximize potential energy storage and peak prosthesis power across speeds. We present a quasi-passive variable stiffness ankle–foot prosthesis with discrete stiffness adjustment from 352 to 479 Nm/radian, corresponding to the range of biological ankle quasi-stiffness exhibited during level ground walking at speeds from 0.75 to 1.5 m/s for a 77 kg person. We implement a novel parallel leaf spring mechanism that utilizes custom solenoid-driven linear actuators to constrain sliding of parallel leaf springs relative to a mechanical ground in order to control bending stiffness. The prosthesis is lower in mass than all existing variable stiffness prostheses, with a mass of 945 g. We present initial results from a pilot study with one participant with unilateral transtibial amputation, demonstrating an increase in range of motion, peak prosthesis power, and energy storage and return, and a decrease in contralateral knee external adduction moment across a range of walking speeds. This variable stiffness ankle–foot prosthesis demonstrates the potential to improve biomechanics of walking through the design of a low-mass, quasi-passive prosthesis.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction distillée sur la base complète
Imitation des enseignantsNi 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.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
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.
score_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 découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule tête enseignante, pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».