专家级外骨骼辅助步态的特征分析：助力快速掌握踝部外骨骼技术的关键见解

《IEEE Transactions on Medical Robotics and Bionics》：Characterizing Expert Exoskeleton-Assisted Gait: Insights to Accelerate Ankle Exoskeleton Mastery

外骨骼步态适应研究显示，健康青年用户经7+小时训练后，踝关节背屈角度与推地阶段能量利用显著优化，步幅延长且变窄，肌肉协同收缩减少，非推进辅助步态接近自然行走。实时监测步态特征可加速神经可塑性适应。

　　

摘要：

外骨骼可以使得行走变得更加容易，但要充分受益于它们，需要大量的训练，这可能会阻碍设备的普及。指导新的外骨骼用户采用节能的步态模式可能会加速运动学习，但这些目标模式尚未确定。在这项研究中，我们观察了健康年轻人在初次接触踝部外骨骼后以及经过7小时以上训练、达到完全运动适应后的步态生物力学变化。我们发现踝关节运动学和空间步态特征中存在一致的适应标志；熟练的外骨骼用户在行走时表现出更强的踝关节背屈动作，并且步幅更窄、更长。肌肉协调模式的改变更为多样，但总体上涉及减少整个腿部肌肉的协同收缩。训练结束时，外骨骼辅助下的步态特征已接近于无辅助行走的状态。我们的研究结果表明，有效使用外骨骼需要在避免对典型步态造成干扰的同时，适应那些有助于节能的步态变化。所有报告的步态特征都可以实时监测和调整，从而有助于将这些研究成果应用于减少新手用户的学习时间负担，使他们能够最大限度地从踝部外骨骼中获益。