Resumen

Se exploró la viabilidad de utilizar fluido hidráulico presurizado como fuente de energía asistencial a demanda para una neuroprótesis híbrida que combina un exoesqueleto con estimulación neuromuscular funcional. Se seleccionaron los sistemas hidráulicos como alternativa a los motores eléctricos por su elevada relación par/masa y su capacidad para situarse en la parte proximal del exoesqueleto y distribuir la potencia en la parte distal para ayudar a mover las articulaciones. El sistema de asistencia eléctrica (PAS) se diseñó y construyó utilizando componentes disponibles en el mercado para probar la viabilidad de utilizar un fluido de alta presión procedente de un acumulador para proporcionar un par de asistencia a una articulación de cadera exoesquelética. El PAS fue capaz de proporcionar 21 Nm de torsión de asistencia a una presión de entrada de 3171 kPa con un tiempo de respuesta de 93 ms, lo que dio como resultado 32° de flexión de la cadera en una prueba de personas sin discapacidad. La salida de par fue independiente de la posición inicial de la articulación y estuvo relacionada linealmente con la presión. Así pues, la presión del acumulador puede especificarse para proporcionar un par de torsión de asistencia según sea necesario en los dispositivos exoesqueléticos para caminar o subir escaleras más allá de lo que es posible de forma voluntaria o sólo con la estimulación eléctrica.

• Materias:Materiales biomédicos Ingeniería biomédica Biomecánica Cinemática Articulación ósea
• Subjects:Biomedical materials Biomedical engineering Biomechanics Kinematics Bone joint
• Palabras claves:par de asistencia, articulación exoesquelética de la cadera, sistema de asistencia eléctrica, fluido de alta presión, estimulación neuromuscular funcional, fluido hidráulico presurizado, tiempo de respuesta, viabilidad, motor eléctrico, posición inicial
• Keywords:assistive torque, exoskeletal hip joint, power assist system, high pressure fluid, functional neuromuscular stimulation, pressurized hydraulic fluid, response time, feasibility, electric motor, initial position