Resumen

Las prótesis robóticas transtibiales existentes solo proporcionan actuación en la articulación del tobillo y no restauran la función biarticular del músculo gastrocnemio. Este artículo presenta la primera prótesis transtibial biarticular alimentada, que es una combinación de una prótesis comercial alimentada de tobillo-pie y una ortesis robótica motorizada de rodilla. La ortesis se controla para emular el gastrocnemio humano basado en modelos neuromusculares de personas sin amputaciones coincidentes. Junto con la prótesis de tobillo-pie, los dispositivos proporcionan actuación biarticular. Evaluamos las diferencias entre esta condición biarticular y una condición monoarticular con la ortesis comportándose como una articulación libre. Seis participantes con amputación transtibial caminan con la prótesis en una cinta mientras se recopilan y analizan datos de movimiento, fuerza y metabolismo para encontrar diferencias entre las condiciones. La prótesis biarticular reduce el impulso del momento de flexión de la rodilla biológica del lado afectado y el trabajo positivo de la cadera durante la flexión de rodilla al final de la fase de apoyo, en comparación con la condición monoarticular. Los datos no respaldan nuestra hipótesis de que el metabolismo disminuye para todos los participantes, pero algunos participantes muestran grandes reducciones metabólicas con la condición biarticular. Estos resultados preliminares sugieren que un gastrocnemio artificial alimentado puede ser capaz de proporcionar grandes reducciones metabólicas en comparación con una prótesis monoarticular, pero se necesita más estudio para determinar un controlador adecuado para lograr beneficios metabólicos más consistentes.

• Materias:Robot humanoide Sistema de inferencia Fusión de filtro Navegación Programación
• Subjects:Humanoid robot Inference system Filter fusion Navigation Programming
• Palabras claves:Robótica; Prótesis transtibiales; Función biarticular; Músculo gastrocnemio; Prótesis tobillo-pie; Modelos neuromusculares
• Keywords:Robotic; Transtibial prostheses; Biarticular function; Gastrocnemius muscle; Ankle-foot prosthesis; Neuromuscular models