論文の概要: Soft Semi-active Back Support Device with Adaptive Force Profiles using Variable-elastic Actuation and Weight Feedback
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2603.03724v1
- Date: Wed, 04 Mar 2026 04:51:54 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-03-23 08:17:41.878845
- Title: Soft Semi-active Back Support Device with Adaptive Force Profiles using Variable-elastic Actuation and Weight Feedback
- Title（参考訳）: 可変弾性アクチュエータと重みフィードバックを用いた適応力プロファイルを持つソフトセミアクティブバック支援装置
- Abstract要約: ポータブルなアクティブバックサポートデバイス(BSD)は、調整可能なアシストを提供するが、しばしばかさばる重く、ユーザビリティを制限している。
可変剛性受動的要素と能動的要素(人工筋肉)を並列に結合したソフトで軽量でコンパクトなBSDを提案する。
このデバイスは、剛性値とアクティブな力レベルを個別に変化させることで、調整可能な補助を提供する。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 3.6117547837781068
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Portable active back support devices (BSDs) offer tunable assistance but are often bulky and heavy, limiting their usability. In contrast, passive BSDs are lightweight and compact but lack the ability to adapt their assistance to different back movements. We present a soft, lightweight, and compact BSD that combines a variable-stiffness passive element and an active element (an artificial muscle) in parallel. The device provides tunable assistance through discrete changes in stiffness values and active force levels. We validate the device's tuning capabilities through bench testing and on-body characterization. Further, we use the device's tuning capabilities to provide weight-adaptive object lifting and lowering assistance. We detect the weight handled by the user based on forearm force myography and upper-back inertial measurement unit data. Furthermore, electromyography analyses in five participants performing symmetric object lifting and lowering tasks showed reductions in back extensor activity. Preliminary results in one participant also indicated reduced muscle activity during asymmetric lifting.
- Abstract（参考訳）: ポータブルなアクティブバックサポートデバイス(BSD)は、調整可能なアシストを提供するが、しばしばかさばる重く、ユーザビリティを制限している。
対照的に、パッシブBSDは軽量でコンパクトだが、異なるバックムーブメントに対応できない。
可変剛性受動的要素と能動的要素(人工筋肉)を並列に結合したソフトで軽量でコンパクトなBSDを提案する。
このデバイスは、剛性値とアクティブな力レベルを個別に変化させることで、調整可能な補助を提供する。
ベンチテストと車載キャラクタリゼーションにより,装置のチューニング能力を検証した。
さらに、この装置のチューニング機能を用いて、重量適応型オブジェクトリフトと下降補助を提供する。
我々は,前腕力筋電図と上背中慣性計測単位データに基づいて,利用者が処理する重量を検出する。
さらに,対称体持ち上げ作業および下降作業を行う5人の筋電図解析により,背伸筋活動の低下が認められた。
また,非対称挙上時の筋活動の低下が認められた。
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