في أبحاث المساعدة البدنية للأطراف السفلية، يُفضل استخدام محاكي تقويم الكاحل والقدم (AFO) المتصل لأنه يفصل تمامًا مصدر الطاقة عن المكون القابل للارتداء. من خلال استخدام محركات سيرفو خارجية عالية الطاقة، يمكن للباحثين توفير عزم دوران مساعدة عالي للغاية - يصل إلى 140 نيوتن متر - دون إثقال كاهل المستخدم بالبطاريات والمحركات الثقيلة المطلوبة لجهاز مستقل.
يعمل التكوين المتصل كمنصة اختبار متخصصة تزيل قيود الوزن لإعطاء الأولوية للأداء الميكانيكي. يتيح ذلك للباحثين التحقق من صحة استراتيجيات المساعدة عالية الكثافة وتحسين المعلمات قبل محاولة تصغير التكنولوجيا للاستخدام المحمول.
التغلب على قيد الوزن
لفهم سبب هيمنة الأنظمة المتصلة في الأبحاث، يجب النظر إلى القيود المادية للأجهزة المستقلة الحالية.
مشكلة الكتلة على متن الجهاز
في الجهاز المستقل، يتطلب كل واط من الطاقة محركات وبطاريات على متن الجهاز. يؤدي حمل هذه الأجهزة إلى زيادة كبيرة في كتلة طرف المستخدم.
هذا الوزن المضاف يزيد من التكلفة الأيضية للمستخدم، وغالبًا ما يلغي الفوائد التي توفرها المساعدة.
الاستفادة من الطاقة الخارجية
تحل المحاكيات المتصلة هذه المشكلة عن طريق وضع المكونات الثقيلة على طاولة أو رف، والاتصال بالمستخدم عبر كابل نقل.
يتيح ذلك استخدام محركات سيرفو قوية من الدرجة الصناعية التي سيكون من المستحيل ارتداؤها.
تحقيق مساعدة عالية الكثافة
نظرًا لأن المحركات خارجية، يمكن للنظام توليد عزم دوران هائل.
تشير المرجع الأساسي إلى قدرات تصل إلى 140 نيوتن متر، مما يوفر طاقة كافية للمساعدة في المهام الصعبة مثل القرفصاء العميق.
ميزة التحسين
بالإضافة إلى القوة الخام، يعمل المحاكي المتصل كأداة حاسمة للاكتشاف العلمي ونظرية التحكم.
منصة اختبار مرنة
نادرًا ما يتعلق البحث ببناء المنتج النهائي على الفور؛ يتعلق الأمر بإيجاد المعلمات الصحيحة.
يوفر المحاكي منصة مثالية لتحسين المعلمات، مما يسمح للعلماء بتعديل قوانين التحكم في الوقت الفعلي.
تقليل العبء الفسيولوجي
الهدف النهائي لهذه الأجهزة هو تقليل الجهد البدني الذي يتطلبه جسم الإنسان.
مع إزالة قيود الطاقة الميكانيكية، يمكن للباحثين إثبات أن الجهاز يمكن أن يقلل بشكل كبير من العبء الفسيولوجي أثناء المهام عالية الكثافة.
فهم المفاضلات
بينما تتفوق المحاكيات المتصلة في الأبحاث الميكانيكية الحيوية، إلا أنها تمتلك قيودًا متأصلة يجب الاعتراف بها.
نطاق حركة مقيد
يربط الكابل المستخدم فعليًا بقاعدة ثابتة.
هذا يحد من بيئة الاختبار لمناطق محددة، مثل جهاز المشي أو منطقة القرفصاء المخصصة، مما يمنع الاختبار الميداني في العالم الحقيقي.
تحديات الترجمة
النجاح في بيئة متصلة لا يضمن النجاح في جهاز مستقل.
يجب على الباحثين في النهاية مواجهة التحدي الهندسي المتمثل في تكرار عزم دوران المحاكي العالي باستخدام مكونات خفيفة الوزن وقابلة للحمل.
اتخاذ القرار الصحيح لبحثك
عند الاختيار بين محاكي متصل ونموذج أولي مستقل، قم بمواءمة اختيارك مع أهدافك التجريبية المحددة.
- إذا كان تركيزك الأساسي هو تحديد الحدود البيولوجية واستراتيجيات التحكم: اختر محاكيًا متصلًا للاستفادة من عزم الدوران العالي دون تداخل وزن الجهاز.
- إذا كان تركيزك الأساسي هو التحقق من صحة التنقل في العالم الحقيقي: اعترف بأن الجهاز المتصل لا يمكنه محاكاة العقوبة الأيضية لحمل مصدر الطاقة.
من خلال فصل آليات المساعدة عن مصدر الطاقة، يسمح المحاكي المتصل للعلم بالسبق على الهندسة.
جدول الملخص:
| الميزة | محاكي تقويم الكاحل والقدم (AFO) المتصل | جهاز مستقل |
|---|---|---|
| مصدر الطاقة | محركات سيرفو خارجية عالية الطاقة | بطاريات ومحركات على متن الجهاز |
| قدرة عزم الدوران | عالية (تصل إلى 140 نيوتن متر) | محدودة بحجم/وزن المحرك |
| الكتلة على متن الجهاز | ضئيلة (إطار قابل للارتداء فقط) | كبيرة (أجهزة ثقيلة) |
| التكلفة الأيضية | منخفضة (لا يوجد وزن إضافي) | مرتفعة (حمل الأجهزة) |
| نطاق الحركة | مقيد (متصل بالقاعدة) | عالي (محمول/عالم حقيقي) |
| الاستخدام الأساسي | تحسين المعلمات والتحكم | التحقق من صحة التنقل في العالم الحقيقي |
تسريع ابتكارات الأحذية الخاصة بك مع 3515
بصفتنا شركة مصنعة كبيرة تخدم الموزعين العالميين وأصحاب العلامات التجارية، توفر 3515 التميز الصناعي المطلوب لنقل رؤى بحثك إلى منتجات جاهزة للسوق. تغطي قدرات الإنتاج الشاملة لدينا جميع أنواع الأحذية، من أحذية السلامة والأحذية التكتيكية الرائدة لدينا إلى أحذية التدريب والأحذية الرياضية عالية الأداء.
سواء كنت تقوم بتطوير أحذية مساعدة متخصصة أو طلب كميات كبيرة من الأحذية الرسمية ذات الجودة الاحترافية، فإننا نقدم الحجم والدقة لتلبية متطلباتك المتنوعة. اتصل بنا اليوم لمناقشة كيف يمكن لخبرتنا التصنيعية دعم نمو علامتك التجارية وتقديم قيمة فائقة لعملائك.
المراجع
- Prakyath Kantharaju, Myunghee Kim. Reducing Squat Physical Effort Using Personalized Assistance From an Ankle Exoskeleton. DOI: 10.1109/tnsre.2022.3186692
تستند هذه المقالة أيضًا إلى معلومات تقنية من 3515 قاعدة المعرفة .
المنتجات ذات الصلة
- أحذية سلامة رياضية فاخرة للطلبات بالجملة
- أحذية السلامة الجلدية المخصصة للبيع بالجملة تصنيع المصنع مباشرة
- أحذية السلامة المضادة للسحق القابلة للتخصيص للتصنيع بالجملة والعلامات الخاصة
- أحذية السلامة المتينة المصنعة لأحذية العمل الفولاذية القابلة للتخصيص بالجملة
- أحذية سلامة فاخرة بالجملة بنمط تكتيكي مع رباط سريع
يسأل الناس أيضًا
- كيف يساعد تصميم المرونة في أحذية السلامة الصناعية كهربائيي أحواض بناء السفن؟ تعزيز الرشاقة وصحة الظهر
- ما هي العوامل التي يجب فحصها عند تجربة أحذية السلامة؟ ضمان ملاءمة مثالية وحماية قصوى
- ما هي الصناعات التي تتطلب عادةً استخدام أحذية العمل ذات المقدمة الفولاذية؟ دليل أساسي للقطاعات عالية المخاطر
- ما هي أهمية الحماية المركبة أو المصنوعة من الفولاذ في أحذية العمل؟ ضمان أقصى درجات السلامة والراحة للقدم
- ما هي ميزات السلامة الرئيسية التي يجب مراعاتها عند اختيار أحذية العمل؟ ضمان أقصى قدر من الحماية لعملك
