Prototype for Knee-load Relief through Ischiatic Support

• Juan Pablo España-Aguilar ^[1] ; Alejandra Paola Polanco-Aguilar ^[1] ; German Yamhure-Kattah ^[1]
  1. [1] Pontífica Universidad Javeriana

     Pontífica Universidad Javeriana

     Colombia

     
• Localización: Ingeniería y universidad, ISSN 0123-2126, Vol. 25, Nº 0, 2021
• Idioma: inglés
• Títulos paralelos:
  • Prototipo para el alivio de carga en rodillas por medio de soporte isquiático
• Enlaces
  • Texto completo (pdf)
• Resumen
  • español

    Objetivo: el objetivo de este trabajo fue desarrollar un prototipo de exoesqueleto pasivo para el alivio de carga en la rodilla utilizando soporte isquiático del peso. Métodos y materiales: un prototipo funcional fue desarrollado y probado con tres voluntarios para analizar su posible efectividad y efectos en la cinemática de la marcha. El desempeño del prototipo se evaluó utilizando sistemas de captura de movimiento y de mapeo de presión, y un banco de pruebas para el estudio del soporte de peso corporal isquiático. Resultados y discusión: los resultados de las pruebas indican que el prototipo permite reducir la carga soportada por las rodillas sin un efecto significativo en la cinemática de las articulaciones de la cadera y la rodilla. El proceso permitió a los diseñadores identificar posibilidades de mejora principalmente en cuanto a la reducción de las restricciones impuestas por el prototipo al movimiento de los tobillos, especialmente en la mitad de la fase de apoyo. Conclusiones: el prototipo de exoesqueleto pasivo desarrollado para el soporte isquiático del peso permite definir configurar diferentes porcentajes de alivio de carga en la rodilla. El prototipo no tiene un efecto significativo sobre la cinemática de las articulaciones de la cadera y rodilla. Sin embargo, se deben realizar mejoras para reducir las restricciones sobre el movimiento de los tobillos

  • English

    Objective: The objective of this work was to develop a passive exoskeleton prototype for the relief of knee-load employing ischiatic body weight support. Methods and materials: A functional prototype was developed and tested with three volunteers to analyze its potential effectiveness and effects on gait kinematics. The performance of the prototype was assessed using motion capture and pressure mapping systems, and a testing bench for the study of ischiatic body weight. Results and discussion: The results of the tests indicate that the prototype allows reducing the load supported by the knees and does not have a significant effect on the kinematics of the hip and knee joints. The process allowed the designers to identify possibilities of improvement mainly on reducing the restrictions imposed by the prototype to the motion of the ankles, especially on the midstance of the support phase. Conclusions: The passive exoskeleton prototype developed for ischiatic body weight support allows setting different percentages of knee-load relief. The prototype does not have a significant effect on the kinematics of the hip and knee joints. Nevertheless, improvements must be performed to reduce the restrictions to the motion of the ankles.