Design of a Knee Exoskeleton Assisting During Walking, Sit-to-Stand, and Stair Ascending

Abstract

Bu çalışmada, yürümede, ayağa kalkmada ve merdiven çıkmada ağırlık kabulüne yardımcı olan bir diz dış iskeletini sunuyoruz. Dış iskelet cihazının çalışma prensibi, doğal insan yürüyüşü, ayağa kalkma ve merdiven çıkma hareketlerinin biyo-mekanik verilerinden esinlenmiştir. İlk olarak, diz ekleminin ağırlık kabul davranışını belirlemek için doğal yürüyüş verileri analiz edilmiştir. Ardından, elastik bir elemanla ayağa kalkma hareketi için bir model oluşturulmuştur. Bundan sonra, merdiven çıkma verileri benzer şekilde analiz edilmiştir. Ardından, bu hareketler için uygun elastik elemanları, bunların elastik katsayıları ve gerekirse motor gereksinimleri tanımlanmıştır. Son olarak, önerilen diz dış iskeletinin CAD modeli sunulmuştur.