Method Article

Un appareil de rétroaction Vibrotactile pour l’évaluation de l’équilibre assis et formation

DOI:

10.3791/58611

⸱

January 20th, 2019

 , 
1Department of Biomedical Engineering, University of Alberta, 2Department of Mechanical Engineering, University of Alberta, 3Glenrose Rehabilitation Hospital, Alberta Health Services

In This Article

Summary

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Une plate-forme d’assise a été développée et Assemblée qui déstabilise passivement la position assise chez les humains. Au cours de la tâche de stabilisation de l’utilisateur, une unité de mesure inertielle enregistre les mouvements de l’appareil et éléments vibrants réalisent axée sur la performance de vos commentaires au siège. Le dispositif portable, polyvalent peut être utilisé dans la réhabilitation, l’évaluation et paradigmes de la formation.

Abstract

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Perturbations posturales, suivi de mouvement et la rétroaction sensorielle sont les techniques modernes utilisées pour contester, évaluer et former assis debout, respectivement. L’objectif du protocole développé est de construire et d’exploiter une plate-forme de séance qui peut être passivement déstabilisée, alors qu’une unité de mesure inertielle quantifie sa requête et éléments vibrants livrer la rétroaction tactile à l’utilisateur. Fixations interchangeables modifient le niveau de stabilité de l’appareil en toute sécurité les défi assis balance. Un microcontrôleur intégré permet le réglage fin des paramètres rétroaction pour augmenter la fonction sensorielle. Mesures posturographique, typiques des protocoles d’évaluation bilan, résument les signaux de mouvement acquis au cours des essais chronométrés balance. Aucun protocole d’assise dynamique à ce jour ne fournit défi variable, quantification et rétroaction sensorielle sans contraintes de laboratoire. Nos résultats démontrent que les utilisateurs non handicapés des modifications importantes pièce dispositif posturographique mesures lors de difficultés de balance sont altérée ou vibration feedback fourni. L’appareil portable et polyvalent a des applications potentielles dans la remise en état (suite à une lésion squelettique, musculaire ou neurologique), formation (pour les sports ou la conscience spatiale), divertissement (via virtuelle ou augmentée réalité) et la recherche (de troubles liés au coin).

Introduction

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Assis debout est une condition sine qua non pour les autres fonctions sensorimotrices humaines, y compris les mouvements qualifiés (par exemple, taper) et perturbé l’équilibre des tâches (p. ex., à cheval sur un train). Pour remettre en état et améliorer les fonctions assises et connexes, les techniques d’entraînement moderne d’équilibre sont utilisés : surfaces instables perturbent la séance1,2 , et suivi de mouvement quantifie bilan compétence3,4 . Résultats bilan de la formation améliorent lorsque vibration est remises à l’organism....

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Protocol

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Toutes les méthodes décrites ici ont été approuvés par le Health Research Ethics Board de l’Université de l’Alberta.

1. construction et assemblage de composants structures

  1. Construire une interface de saisie pour bases hémisphériques interchangeables : souder un écrou de base à une plaque de soudure en acier.
  2. Utilisez un numérique commandé par ordinateur (CNC) fraiseuse pour construire un châssis cylindrique, couvercle et base en polyéthylène comme illustré à la Figure 1. Boulonner la plaque de base à la base et la base du châssis.
    Remarque : Les caractéristiques de moulin pour la fixation....

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Results

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Le tableau 2 montre, pour chaque condition expérimentale, les mesures posturographique dérivées des observations de l’AP et ML support surface s’incline, en moyenne plus de 144 essais de solde effectués par 12 participants (2 x 2 x 3 essais par participant).

Effet de la modification de la Condition d’équilibre : La condition de base a été choisie d’être tributaire de l’état de le œil (c'est-.......

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Discussion

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Méthodes pour la construction d’un appareil portable, instrumentée, séance sont présentées. L’appareil est portable et durable, bâtiment sur des études antérieures de wobble chaises2,4 et vibration feedback5,6,7 pour rendre les avantages de ces outils plus puissant et accessible . Suivre le protocole de l’Assemblée en sens inverse pour préparer le dispositif de transport.......

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Disclosures

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Les auteurs n’ont rien à divulguer.

Acknowledgements

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Les auteurs reconnaissent les efforts de conception de l’étudiants Animesh Singh Kumawat, Kshitij Agarwal, Quinn Boser, Benjamin Cheung, Caroline Collins, Sarah Lojczyc, Derek Schlenker, Katherine Schoepp et Arthur Zielinski. Cette étude a été partiellement financée par une subvention à la découverte des Sciences naturelles et génie conseil de recherches du Canada (RGPIN-2014-04666).

....

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Materials

List of materials used in this article
NameCompanyCatalog NumberComments
ChassisMcMaster-Carr8657K421Feuille de polyéthylène LDPE résistante à l’humidité de 1-1/2 po d’épaisseur, 24 po x 24 po
LidMcMaster-Carr8657K414Feuille de polyéthylène LDPE résistante à l’humidité de 1/4 po d’épaisseur, 24 po x 24 po
Base McMaster-Carr8657K414Feuille de polyéthylène LDPE résistante à l’humidité 1/4 po d’épaisseur, 24 po x 24 po
<>Grip-TapeMcMaster-Carr6243T471Ruban antidérapant non abrasif, texturé, bande de 6 po de large, 2 pi de long,
écrou noir><baseMcMaster-Carr90596A039Écrou à souder à base ronde en acier, filetage 5/8 »-11
Plaque à souderMcMaster-Carr1388K142Tôle d’acier à faible teneur en carbone 1/16 » d’épaisseur, 3 » x 3 », finition rectifiée
Tige filetéeMcMaster-Carr90322A170Goujon
fileté en acier allié de résistance moyenne de 3 » 5/16 »-18SleeveMcMaster-Carr8745K19Tige en PVC résistant aux produits chimiques (type I) 1-1/4 » de diamètre
Square FlangeMcMaster-Carr8910K395Barre d’acier à faible teneur en carbone, 1/8 » d’épaisseur, 1 » de large
HitchMcMaster-Carr4931T123Charpente boulonnée en acier robuste, 1-1/2 » carré
base incurvéeMcMaster-Carr8745K48Tige en PVC de 6 po, 6 po de diamètre
Insert d’attelageMcMaster-Carr6535K313Charpente boulonnée en acier robuste, 1 » carré
extrusionMcMaster-Carr6545K71045 Barre carrée en acier étiré à froid, 1' x 1 » de large, non
polieClampVlierTH103ABouton de couple réglable
Repose-piedsMcMaster-Carr6582K4314130 Tube d’acier, 1 » x 1 » de large, Épaisseur de paroi de 0,065 po, finition d’usine non
polieCounterwieghtMcMaster-Carr8910K67Barre rectangulaire en acier à faible teneur en carbone 1-1/8 po d’épaisseur, 4 po de largeur
Épingle à chapeMcMaster-Carr97245A616Goupille à chape en acier zingué avec goupille fendue en épingle à cheveux, 3/16 » de diamètre, 1-9/16 » Longueur utile
MicroprocesseurArduinoMEGA 2560Carte microcontrôleur avec 54 broches d’E/S numériques et connexion
USBUnité de mesure inertiellex-io Technologies Ltd.Unité de mesure inertielle x-IMU et système de référence de cap d’attitude avec boîtier
Vibrating TactorPrecision MicrodrivesDEV-11008Lilypad Vibe Board, disponible chez SparkFun Electronics

References

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,
  1. Behm, D. G., Muehlbauer, T., Kibele, A., Granacher, U. Effects of Strength Training Using Unstable Surfaces on Strength, Power and Balance Performance Across the Lifespan: A Systematic Review and Meta-analysis. Sports Medicine. 45, 1645-1669 (2015).
  2. Larivière, C., Mecheri, H., Shahvarpour, A., Gagnon, D., Shirazi-Adl, A.

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Vibrotactile FeedbackSeated BalanceInertial Measurement UnitPosturographic MeasuresBalance AssessmentBalance TrainingMotion TrackingSensory FeedbackClinical RehabilitationDevice Construction

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