РАЗРАБОТКА И ФУНКЦИОНАЛЬНЫЕ ТЕСТИРОВАНИЯ РОБОТИЗИРОВАННОГО ЭКЗОСКЕЛЕТА ДЛЯ РЕАБИЛИТАЦИИ ГОЛЕНОСТОПНОГО СУСТАВА
DOI:
https://doi.org/10.52167/1609-1817-2025-136-1-134-146Ключевые слова:
голеностопный сустав, реабилитация, роботизированный экзоскелет, нейрореабилитация, инсульт, церебральный паралич, биомеханика, функциональные тестированияАннотация
В статье рассматриваются исследования и вопросы развития роботизированного экзоскелета для реабилитации голеностопного сустава. Реабилитация голеностопа играет важную роль в восстановлении пациентов после инсульта, травм спинного мозга, церебрального паралича и других неврологических или физических повреждений. Традиционные методы реабилитации требуют значительных физических усилий и включают в себя сложные и время затратные процессы для терапевтов. Роботизированные экзоскелеты предлагаются как эффективные решения для этих проблем, поскольку они обеспечивают стабильные и повторяющиеся движения, персонализируют терапию и позволяют снизить физическую нагрузку. Однако современные устройства в основном ориентированы на крупные суставы, а решения для голеностопного сустава еще недостаточно исследованы. Уникальная биомеханика голеностопа требует специализированных решений для реабилитации. В статье рассмотрены разработки экзоскелета для реабилитации голеностопа и функциональные испытания, предложены новые подходы и решения в области робототехники.
Библиографические ссылки
[1] Sergazin, G.; Zhetenbayev, N.; Tursunbayeva, G.; Uzbekbayev, A.; Sarina, A.; Nurgizat, Y.; Nussibaliyeva, A. Design, Simulation and Functional Testing of a Novel Ankle Exoskeleton with 3DOFs. Sensors 2024, 24, 6160. https://doi.org/10.3390/s24196160
[2] Zhetenbayev N, Balbayev G, Iliev T, Bakhtiyar B. Investigation of a Passive Ankle Joint Exoskeleton Designed for Movements with Dorsal and Plantar Flexion. Engineering Proceedings. 2023; 41(1):17. https://doi.org/10.3390/engproc2023041017
[3] P. Beyl, M. Van Damme, R. Van Ham, R. Versluys, B. Vanderborght and D. Lefeber, "An exoskeleton for gait rehabilitation: Prototype design and control principle," 2008 IEEE International Conference on Robotics and Automation, Pasadena, CA, USA, 2008, pp. 2037-2042, doi: 10.1109/ROBOT.2008.4543506.
[4] C Lescano, C Herrera, R Mirabal, R Rodrigo and S Rodrigo. Characterization of a Pneumatic Artificial Muscle for its application in an Active Ankle-Foot Orthosis, Journal of Physics: Conference Series, Volume 477, 19th Argentinean Bioengineering Society Congress (SABI 2013) 4–6 September 2013, Tucumán, Argentina, DOI 10.1088/1742-6596/477/1/012040
[5] del-Ama AJ, Gil-Agudo A, Pons JL, Moreno JC. Hybrid FES-robot cooperative control of ambulatory gait rehabilitation exoskeleton. J Neuroeng Rehabil. 2014 Mar 4;11:27. doi: 10.1186/1743-0003-11-27. PMID: 24594302; PMCID: PMC3995973.
[6] Louie DR, Eng JJ. Powered robotic exoskeletons in post-stroke rehabilitation of gait: a scoping review. J Neuroeng Rehabil. 2016 Jun 8;13(1):53. doi: 10.1186/s12984-016-0162-5. PMID: 27278136; PMCID: PMC4898381.
[7] Gonçalves, R.S., Soares, G. & Carvalho, J.C. Conceptual design of a rehabilitation device based on cam-follower and crank-rocker mechanisms hand actioned. J Braz. Soc. Mech. Sci. Eng. 41, 277 (2019). https://doi.org/10.1007/s40430-019-1772-1.
[8] Mendoza-Crespo R, Torricelli D, Huegel JC, Gordillo JL, Pons JL, Soto R. An Adaptable Human-Like Gait Pattern Generator Derived From a Lower Limb Exoskeleton. Front Robot AI. 2019 May 14;6:36. doi: 10.3389/frobt.2019.00036. PMID: 33501052; PMCID: PMC7805754.
[9] Lyu M, Chen WH, Ding X, Wang J, Pei Z, Zhang B. Development of an EMG-Controlled Knee Exoskeleton to Assist Home Rehabilitation in a Game Context. Front Neurorobot. 2019 Aug 27;13:67. doi: 10.3389/fnbot.2019.00067. PMID: 31507400; PMCID: PMC6718718.
[10] J. Lee, D. Goetz, M. E. Huber and N. Hogan, "Feasibility of Gait Entrainment to Hip Mechanical Perturbation for Locomotor Rehabilitation," 2019 IEEE/RSJ International Conference on Intelligent Robots and Systems (IROS), Macau, China, 2019, pp. 7343-7348, doi: 10.1109/IROS40897.2019.8968024.
[11] Petrova L.N., Shevtsov A.V., Petrov A.A., Yakhin D.Kh. The Development of a Passive Exoskeleton for Rehabili-tation of the Lower Extremities in Children with Cerebral Palsy. Human. Sport. Medicine, 2019, vol. 19, no. S2, pp. 103–109. (in Russ.) DOI: 10.14529/hsm19s214
[12] Copilusi, C.; Dumitru, S.; Geonea, I.; Ciurezu, L.G.; Dumitru, N. Design Approaches of an Exoskeleton for Human Neuromotor Rehabilitation. Appl. Sci. 2022, 12, 3952. https://doi.org/10.3390/app12083952
Загрузки
Опубликован
Как цитировать
Выпуск
Раздел
Лицензия
Copyright (c) 2025 Нұрсұлтан Жетенбаев
Это произведение доступно по лицензии Creative Commons «Attribution-NonCommercial-NoDerivatives» («Атрибуция — Некоммерческое использование — Без производных произведений») 4.0 Всемирная.
