ABLE七自由度外骨骼对上肢运动学的显著影响：单关节与多关节运动的比较分析

本综述系统评估了ABLE 7-axes外骨骼对上肢运动学参数的影响。研究通过光学运动捕捉技术发现，外骨骼使用导致关节活动范围（ROM）减少10-76%，运动速度下降29-89%，并显著增加运动急动性（Jerkiness）。多关节运动受影响程度低于单关节运动，肩关节旋转（Internal/External Rotation）受限最为显著（76%）。该研究为康复协议设计和外骨骼优化提供了关键运动学依据。

　　

^Highlight

^{Experimental setup and participants}

运动学分析采用16摄像头VICON系统（Vicon Motion Systems Ltd., Oxford, England）以200Hz频率采集数据。15名健康右利手志愿者参与研究（10男5女；年龄：24.9±1.6岁；身高：170.9±6.9cm；体重：66.1±9.0kg）。研究方案获巴黎萨克雷大学伦理委员会批准（批准号：545）。本研究使用的ABLE 7-axes外骨骼特性详见(Garrec, 2020)。

^Results

以肩关节外展/内收（Shoulder Abd/Add）运动为例的角位置与速度变化趋势，在其他单关节运动中呈现类似规律。角位置变异方面，单关节运动在使用外骨骼时表现出更明显的次要轴运动限制（图3）。无外骨骼（WE）模式下的周期间标准差较HA或HP模式最高可达10°。在HA模式下，各关节活动范围（ROM）出现不同程度缩减。

^Discussion

ABLE 7-axes外骨骼在上肢运动执行中展现出双重性：既带来技术机遇又存在运动学挑战。本研究通过运动学参数（角位置变异、ROM、速度及急动性）揭示了外骨骼对多维度上肢运动的显著影响。这些参数共同勾勒出外骨骼对人类运动学特征的干扰模式，为康复设备优化提供了量化依据。

^{CRediT authorship contribution statement}

Julia Peladeau：综述撰写-审编、初稿撰写、可视化、验证、软件、项目管理、方法论、调研、形式分析、概念化。Philippe Garrec：综述撰写-审编、验证、资源、方法论、资金获取、概念化。Sébastien Laporte：综述撰写-审编、验证、监督、方法论、资金获取、概念化。Xavier Bonnet：综述撰写-审编、验证、监督、资源、项目管理、方法论、资金获取、概念化。

^{Declaration of competing interest}

作者声明不存在可能影响本研究结果的已知经济利益冲突或个人关系。

^{Acknowledgments}

诚挚感谢Paul TOULEMONDE在本研究实验工作中提供的技术支持。