Tenodesis Grasp Emulator: Kinematic Assessment of Wrist-Driven Orthotic Control

要約

手首駆動の装具は、C6-7 脊髄損傷を持つ人々を支援するように設計されていますが、そのような制御戦略によって課せられる運動学的制約により、可動性が妨げられ、異常な体の動きにつながる可能性があります。
この研究では、手の機能に障害のない被験者の腱付着部把握の調査を可能にするアダプター矯正器具である、新しい Tenodesis Grasp エミュレータを使用した身体補償の特徴を示します。
被験者は、通常 (テスト制御) と拘束された手首駆動モードを比較するために、一連のつかみと解放のタスクを実行し、拘束の結果として顕著な補償を示します。
また、人間とロボットのハイブリッド制御の潜在的な役割を探るために、モーター増強モードを従来の手首駆動の操作と比較します。
テストしたさまざまなタスクを通じて、パッシブな手首駆動モードとモーター増強モードの両方が異なる役割を果たすことがわかりました。
したがって、当面のタスクに基づいて介入を変更できる柔軟な制御スキームは、将来の作業における報酬を削減する可能性があると結論付けています。

要約(オリジナル)

Wrist-driven orthotics have been designed to assist people with C6-7 spinal cord injury, however, the kinematic constraint imposed by such a control strategy can impede mobility and lead to abnormal body motion. This study characterizes body compensation using the novel Tenodesis Grasp Emulator, an adaptor orthotic that allows for the investigation of tenodesis grasping in subjects with unimpaired hand function. Subjects perform a series of grasp-and-release tasks in order to compare normal (test control) and constrained wrist-driven modes, showing significant compensation as a result of the constraint. A motor-augmented mode is also compared against traditional wrist-driven operation, to explore the potential role of hybrid human-robot control. We find that both the passive wrist-driven and motor-augmented modes fulfill different roles throughout various tasks tested. Thus, we conclude that a flexible control scheme that can alter intervention based on the task at hand holds the potential to reduce compensation in future work.

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