摘要：目前中国面临巨大的康复压力和需求,康复训练是目前实现患者功能恢复的主要方式。主动型康复机器人能够引导和鼓励患者积极参与到康复训练过程中,达到更优的长期训练效果。从主动康复训练辅助技术、主动康复训练感知与神经交互技术、主动康复训练交互控制策略、主动康复训练技术发展等方面分析了主动型康复训练的问题,表明以人为核心的结构设计可以促进系统的舒适性、个性化建模和运动意图获取,可以提高人机交互准确性、诱发患者主动参与提高训练过程中神经交互的有效性。

摘要：目的对老年康复辅具的形态塑造与体验设计进行分析。方法从工业设计的角度剖析了老年产品形态塑造与体验设计的内涵,并结合产品功能、产品安全、情感寄托、信息传递、典型案例分析及设计方法等,论述了形态塑造与体验设计对老年康复辅具的重要性及意义。结论基于形态体验的老年康复辅具设计,可以为老年产品的研发和创意提供新思路,为新形势下发展康复辅具产业,积极进行市场开拓开辟新途径。

摘要：历经上亿年,大多数龟类爬行动物均进化出了比重轻、强度高、韧性好的防护外壳。研究这些龟壳的结构特征和材料力学行为对安全防护结构的仿生设计有着重要启示。本文分别从龟壳的宏微观多尺度结构-功能关系、静动态力学性能和仿生应用三个方面介绍了近年来国内外的研究进展及现状。基于对上述研究现状的分析,本文还进一步展望了龟壳力学性能研究未来需关注的重点,以期能够更好地促进仿龟壳结构在安全防护领域的应用。

摘要：目的提高助行器智能抗摔倒功能,加强安全保障。方法在助行器两侧手柄上放置压力传感器,手动标注对应的运行意图标签,使用支持向量机(SVM)分类器进行模型预测,预测助行器的行驶意图,得到混淆矩阵。在使用者腰部佩带陀螺仪,助行器上安装激光传感器,通过陀螺仪检测角速度和角加速度,激光传感器测量距离,两者结合检测使用者摔倒情况。结果SVM建立的分类器模型能成功预测助行器的直行、左转和右转3种状态。当合角速度>100°/s、合角加速度>1.3 G、Z轴角加速度>0.7 G或600 mm或<300 mm,提示使用者摔倒。结论本研究设计的助行器可以感知使用者的转弯意图,并检测使用者摔倒情况。

摘要：糖尿病足是糖尿病患者最严重的并发症之一。设计合理的足部辅具可有效实现糖尿病患者足底高压区域卸载和足底压力分布优化,有助于降低足溃疡发生率和复发率、延缓足溃疡恶化和截肢周期。综述了糖尿病足部的评估方法、足部辅具的设计原则、制作技术以及临床应用效果,分析发现研究主要以糖尿病足部形状与破损情况为依据,通过结构设计、材料组合等实现降低足底压力峰值、保护足部的目的。然而,目前的糖尿病足部辅具仍需进一步结合足部生理参数监测、主动防护等功能,以更实时、准确地监测糖尿病足部健康水平,更智能、有效地维护足部健康。

摘要：目的:通过实验证明小腿假肢穿戴者的腰痛与穿戴假肢后行走产生的脊柱生物力学参数改变有关。方法:对小腿假肢穿戴者步态中的脊柱生物力学进行运动学和动力学分析,利用三维动态捕捉系统和地面反力采集设备采集正常人和穿戴者的步态,对比分析了正常步态与穿戴者产生的下肢不等长步态在时空参数、地面反力、脊柱骨盆关节角度和重心高度数据结果。结果:小腿假肢穿戴者步态中的脊柱骨盆倾斜角度与正常人存在很大差异,且在整个步态周期中明显不同。穿戴者脊柱生物力学参数改变是为了弥补截肢后小腿和足部功能损失引起的不稳定,穿戴者的异常步态引起了脊柱相关肌肉和骨骼状态的改变。同时,假脚的设计可能会对穿戴者脊柱生物力学参数产生影响。结论:行走产生的脊柱生物力学参数改变很可能是小腿假肢穿戴者腰痛的发病原因。不同假脚的设计产生的穿戴者脊柱生物力学参数改变有不同影响。

摘要：目的设计一款电动轮椅控制驱动系统,具有更好的交互性、智能性、操控性和舒适性,以解决电动轮椅的移动助行和姿态调整问题。方法采用双STMicroelectronics 32位控制器(STM32),摇杆操控方向和速度,控制器局域网络(CAN)总线通信模式,智能控制算法,输出脉冲宽度调制驱动H桥,实现电机差速运转。结果经Vicon运动捕捉系统模拟仿真,位移、速度和加速度符合设计初衷。结论设计开发的控制器满足多姿态电动轮椅功能。

摘要：动力踝关节假肢的机构设计和控制理论是主动式下肢假肢的重要研究方向。本文从国内外研究现状出发,综述动力踝关节假肢的背景、研究目的和意义,指出被动式踝关节假肢设计和运动学存在的不足之处,为动力踝关节假肢设计和研发提供意见和建议。按驱动方式的不同,系统地阐述了气动、液压和电机驱动下踝关节假肢机构设计的研究进展,探讨了各驱动方式下假肢的时效性、耗能性。根据有限状态机、轨迹跟踪和直接意志控制的不同反馈精确性、实时性,提出了提高动力踝关节假肢控制模式功能性的优化方案。

摘要：目的研究不同结构和不同材料硬度的矫形鞋垫对扁平足的矫正效果。方法利用Infoot设备扫描扁平足负重位和非负重位的外形轮廓。通过鞋垫式足底压力测试系统,比较3种矫形鞋垫内侧纵弓高度(类型Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ)和3种材料硬度(30°、35°、42°)对扁平足的作用效果。结果类型Ⅰ鞋垫对提高舟骨高度有效,且在硬度为35°时分散了足底压力集中的区域和增大了内侧足弓的承载面积。结论合适的鞋垫对改善扁平足畸形有良好的矫正作用,研究结果为个性化矫形鞋垫的设计应用提供理论基础。

摘要：目的对我国康复辅具的发展概况、创新设计及未来发展趋势进行综述分析。方法以我国康复辅具的发展概况和目前存在的问题为着眼点,重点分析康复辅具的特殊性、外在特点、内在要求,以及康复辅具设计与工业设计之间的相互关系,以此为基础,进一步对我国未来康复辅具的创新设计与发展趋势进行分析和展望。结论未来我国康复辅具创新设计是以需求为依托、技术为手段、服务为导引、创新为基础的内在精神隐喻与外在功能实现;是针对残障者个体特征的可持续服务设计、适配及情感慰藉;是多尺度、多途径、多模态交互方式的信息体验及安全保障。对于解决老龄化社会的康复问题,满足广大残障者的个性化需求,提高康复辅具设计品质,促进康复辅具行业发展具有积极的意义。