立位外乱下での軽量セミアクティブ背中支援デバイスによる姿勢安定性の向上
Improved Postural Stability Using a Lightweight Semi-Active Soft Back Support Device Under Standing Perturbations
軽量なセミアクティブ背中支援デバイスを開発し、立位時の外乱に対する姿勢安定性を評価した。その結果、全身の角運動量を低減し、安定余裕を増加させてバランス回復性能を向上させた。
詳しい要約
1. どんなもの?
2. 先行研究と比べてどこがすごい?
3. 技術・手法の肝は?
4. どうやって有効だと検証した?
5. 議論はある?
6. 次に読むべき論文は?
※ AIが要旨から生成した要約です。正確性は原文をご確認ください。
著者: Rohan Khatavkar, Jiefeng Sun, Hyunglae Lee
分類: cs.RO
原文アブストラクト
Older adults are particularly susceptible to falls following perturbations during standing, such as forward loss of balance. Back support devices that assist trunk extension may help mitigate fall risk by preventing excessive trunk flexion. Previous studies have investigated heavy back support devices; however, these systems often introduced adverse effects on stability due to their added mass, which shifted the body's natural center of mass unfavorably. In contrast, lightweight passive devices have shown limited benefits, as they can generate only modest assistive forces during the relatively small trunk flexion associated with forward balance loss. In this study, we evaluated the effects of a lightweight semi-active soft back support device on postural stability following standing perturbations. Our device combines an active element (a pneumatic artificial muscle) in parallel with a passive elastic band. The active element rapidly provides assistive force following a perturbation, overcoming the limitations of passive devices. Experiments conducted with five healthy individuals demonstrated that the semi-active device significantly reduced whole-body angular momentum and increased the margin of stability, indicating improved balance recovery performance. These results highlight the promise of semi-active soft wearable robots as an effective and lightweight strategy for fall prevention during standing perturbations.
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