整形外傷は、人間の動きを支援または高めるために設計されたデバイスです。 正確な機械的負荷の計算は、安全で効果的な外傷の設計に不可欠です。 この記事では、これらの負荷と実用的なアプリケーションを決定するために使用される一般的な方法について説明します。

機械負荷の計算方法

複数の技術が、外れの機械的負荷を推定するために用いられています。これらの方法は、計算式モデリング、実験的テスト、センサーベースの測定を含みます。各アプローチは、アプリケーションに応じて異なる利点と制限を提供します。

計算式モデリング

計算式モデルは、人間の動きと運動場の相互作用をシミュレートします。 有限要素分析(FEA)と筋骨格モデリングは、一般的な技術です。 これらのモデルは、デバイスとユーザーの体内でのストレス、緊張、および負荷分布を予測するのに役立ちます。

実験テスト

実験テストでは、ロードセル、フォースプレート、モーションキャプチャシステムを使用して、物理的測定を伴います。これらのテストでは、さまざまな活動中に発生する力に関する実態データを提供し、計算モデルの検証をします。

センサーベースの測定

現代の外れは、株ゲージ、加速器、ジャイロスコープなどのセンサーを組み込むことが多い。これらのセンサーは、継続的に力と動きを監視し、リアルタイムの負荷評価と調整を可能にします。

機械荷重計算の適用

機械的負荷を理解することは、ユーザの安全を確保し、パフォーマンスを向上させるために、exoskeletonの設計を最適化するために不可欠です。正確な負荷計算は、個々のユーザーや特定の活動のためのデバイスをカスタマイズするのに役立ちます。

  • 設計最適化
  • 怪我防止
  • パーソナライズされた支援
  • 性能評価