Özet

座位バランス評価と訓練のための触覚フィードバック装置

Published: January 20, 2019
doi:

Özet

座っているプラットフォームが開発され組み立てする受動的人間で座位が不安定します。ユーザーの安定化作業中に慣性計測ユニットは、デバイスの動きを記録し、振動要素は、席にパフォーマンス ベースのフィードバックを提供します。リハビリテーション ・評価・訓練パラダイムでは、ポータブル、多彩なデバイスを使用できます。

Abstract

姿勢の摂動、モーショントラッ キング、感覚フィードバックは、挑戦、査定、およびまっすぐ座って、それぞれのトレーニングに使用される現代の技術です。開発されたプロトコルの目的は、構築・運用慣性計測ユニットは、その動きを数量化し、振動要素触覚フィードバックをユーザーに提供する、受動的に不安定化することができます座っているプラットフォームです。交換シートの添付ファイルは、座位バランスと安全に挑戦するデバイスの安定性レベルを変更します。内蔵のマイクロ コント ローラーにより感覚機能を強化するために、パラメーターの微調整ができます。Posturographic 対策、バランス評価プロトコルの一般的なタイミングのバランス試験で得られた運動信号を要約します。まで坐プロトコルは、可変のチャレンジ、定量化、および感覚フィードバック研究所による自由を提供するものではないです。Posturographic 対策バランスの難易度が変更されるときにデバイスの展示の重要な変更の障害のないユーザーまたは提供される振動のフィードバックを示した。ポータブルで汎用性の高い装置、リハビリテーション (骨格、筋肉、または神経学的な傷害に続く)、(スポーツや空間意識) のための訓練、エンターテイメント (を介して仮想または拡張現実)、(の研究への応用可能性シーティング関連疾患)。

Introduction

直立に座っては巧みな運動を含む他の人間感覚運動機能の前提条件 (例えば、入力) バランス タスク (例えば電車に乗って) を摂動と。更生し、座って、関連機能を向上させる、モダンなバランス トレーニング テクニックを使用: 不安定な表面が座っている1,2を混乱させるし、モーショントラッ キングを定量化バランス能力3,4.バランス トレーニングの成果を向上させるパフォーマンス5に一致するパターンを使用してボディに振動が配信されます。このような感覚のフィードバックは明らかに効果的なリハビリテーションとトレーニング法です。まだ、現在の感覚フィードバックの方法立っているバランスの方に連動になるし、研究室ベースの機器6,7を必要とします。

ここで提示された作業の目的は、座ったおよび組み込み機器の位置を記録し、座っている表面に振動フィードバックを配信しながら様々 な程度に受動的不安定が可能なポータブル デバイスを構築することです。このツールの組み合わせは、ウォブル椅子2,4と振動フィードバック5,67より強力かつアクセス可能なこれらのツールの利点を作る前の仕事を統合します。また提示は、直立に座ってと posturographic 対策8次の確立された文学、定量結果の分析を訓練します。これらのメソッドは、不安定な表面振動フィードバックと組み合わせるとバランス運動を座っているの効果を勉強に適しています。予想されるアプリケーションには、スポーツ ・ トレーニング、運動協調性の一般的な改善、バランス能力、およびリハビリテーションの次の骨格、筋肉、または神経学的な損傷の評価が含まれます。

Protocol

ここで説明したすべてのメソッドは、アルバータ大学の健康研究倫理委員会で承認されています。 1、建設、構造コンポーネントのアセンブリ 交換可能な半球状の脚の添付ファイル インターフェイスを構築: 鋼溶接プレート ベース ナットを溶接します。 円筒のシャーシを構築するコンピューター数値制御 (CNC) 切削加工機を使用して、蓋と…

Representative Results

表 2番組、実験条件ごとに、AP と ML サポートの表面傾斜の観測から派生した posturographic 対策に平均以上 144 バランス試験参加者 12 名 (参加者あたり 3 試験 x 2 x 2) によって実行されます。 バランス条件の変更の影響:基本条件は、目の状態に依存する選ばれた (すなわち目を閉じたとき、ベー…

Discussion

ポータブル、インストルメント化された、お座りデバイスを構築するための方法が掲載されています。デバイスがポータブルで、これらツールの利点をより強力なアクセスするための耐久性の前の調査の建物揺れる椅子2,4と振動フィードバック5,6,7.輸送または保管のためにデバ?…

Açıklamalar

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

著者は、大学生メール シン Kumawat シェフィールド Agarwal、クイン Boser、ベンジャミン ・ チャン、キャロライン ・ コリンズ、サラ Lojczyc、デレク シュ、キャサリン ・ Schoepp、アーサー ・ ジーリン スキーの設計努力を認めます。本研究は自然科学工学研究会議のカナダ (RGPIN-2014-04666) から発見の助成金によって部分的に資金を供給されました。

Materials

Chassis McMaster-Carr 8657K421 Moisture-Resistant LDPE Polyethylene Sheet 1-1/2" Thick, 24" X 24"
Lid McMaster-Carr 8657K414 Moisture-Resistant LDPE Polyethylene Sheet 1/4" Thick, 24" X 24"
Base McMaster-Carr 8657K414 Moisture-Resistant LDPE Polyethylene Sheet 1/4" Thick, 24" X 24"
Grip-Tape McMaster-Carr 6243T471 Nonabrasive Antislip Tape, Textured, 6" Wide Strip, 2' Long, Black
Base Nut McMaster-Carr 90596A039 Steel Round-Base Weld Nut, 5/8"-11 Thread Size
Weld Plate McMaster-Carr 1388K142 Low-Carbon Steel Sheet 1/16" Thick, 3" X 3", Ground Finish
Threaded Rod McMaster-Carr 90322A170 3" 5/16"-18 Medium-Strength Alloy Steel Threaded Stud
Sleeve McMaster-Carr 8745K19 Chemical-Resistant PVC (Type I) Rod 1-1/4" Diameter
Square Flange McMaster-Carr 8910K395 Low Carbon Steel Bar, 1/8" Thick, 1" Wide
Hitch McMaster-Carr 4931T123 Bolt-Together Framing Heavy-Duty Steel, 1-1/2" Square
Curved Base McMaster-Carr 8745K48 PVC Rod, 6" Diameter
Hitch Insert McMaster-Carr 6535K313 Bolt-Together Framing Heavy-Duty Steel, 1" Square
Extrusion McMaster-Carr 6545K7 1045 Cold Drawn Steel Square Bar Stock, 1' X 1" Wide, Unpolished
Clamp Vlier TH103A Adjustable Torque Knob
Footrest McMaster-Carr 6582K431 4130 Steel Tubing, 1" X 1" Wide, 0.065" Wall Thickness, Unpolished Mill Finish
Counterwieght McMaster-Carr 8910K67 Low-Carbon Steel Rectangular Bar 1-1/8" Thick, 4" Width
Clevis Pin McMaster-Carr 97245A616 Zinc-Plated Steel Clevis Pin with Hairpin Cotter Pin, 3/16" Diameter, 1-9/16" Usable Length
Microprocessor Arduino MEGA 2560 Microcontroller board with 54 digital I/O pins and USB connection
Inertial Measurement Unit x-io Technologies Ltd. x-IMU Inertial Measurement Unit and Attitude Heading Reference System with enclosure
Vibrating Tactor Precision Microdrives DEV-11008 Lilypad Vibe Board, available from SparkFun Electronics

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Williams, A. D., Vette, A. H. A Vibrotactile Feedback Device for Seated Balance Assessment and Training. J. Vis. Exp. (143), e58611, doi:10.3791/58611 (2019).

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