Голеностопный ортез с приводом от искусственных пневматических мышц

Мы разработали ортез голеностопного сустава человека с пневматическим приводом. Ортез состоял из углепластикового корпуса, шарнирного соединения и двух искусственных пневматических мышц. Одна искусственная пневматическая мышца создавала момент подошвенного сгибания, а вторая — момент тыльного сгибания. Компьютерная программа независимо регулировала давление воздуха в каждой искусственной мышце, чтобы сила искусственной мышцы была пропорциональна амплитуде выпрямленного сигнала электромиографии после фильтрации нижних частот (то есть использовалось пропорциональное миоэлектрическое управление). Сигнал электромиографии передней большеберцовой мышцы активировал искусственную мышцу, выполняющую тыльное сгибание, а сигнал камбаловидной мышцы — искусственную мышцу, выполняющую подошвенное сгибание. Мы регистрировали кинематические показатели сустава и силу искусственных мышц во время ходьбы одного здорового участника на тредмиле с надетым ортезом. Максимальный момент подошвенного сгибания, создаваемый ортезом, составил 70 Н·м, а максимальный момент тыльного сгибания — 38 Н·м. Ортез может быть полезен для фундаментальных исследований локомоции человека и, возможно, для восстановления ходьбы после неврологических повреждений.