論文の概要: Improved Postural Stability Using a Lightweight Semi-Active Soft Back Support Device Under Standing Perturbations
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2606.02928v1
- Date: Mon, 01 Jun 2026 22:09:38 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-06-03 22:00:04.624136
- Title: Improved Postural Stability Using a Lightweight Semi-Active Soft Back Support Device Under Standing Perturbations
- Title（参考訳）: 立位摂動下での軽量半アクティブソフトバック装置による姿勢安定性の向上
- Authors: Rohan Khatavkar, Jiefeng Sun, Hyunglae Lee,
- Abstract要約: 高齢者は、特に起立中の摂動によって転倒するおそれがある。
トランク伸展支援装置は、過剰なトランク屈曲を防止して転倒リスクを軽減することができる。
本研究は立位摂動後の姿勢安定性に及ぼす軽量半能動型ソフトバック支持装置の影響について検討した。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 4.233002366132934
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Older adults are particularly susceptible to falls following perturbations during standing, such as forward loss of balance. Back support devices that assist trunk extension may help mitigate fall risk by preventing excessive trunk flexion. Previous studies have investigated heavy back support devices; however, these systems often introduced adverse effects on stability due to their added mass, which shifted the body's natural center of mass unfavorably. In contrast, lightweight passive devices have shown limited benefits, as they can generate only modest assistive forces during the relatively small trunk flexion associated with forward balance loss. In this study, we evaluated the effects of a lightweight semi-active soft back support device on postural stability following standing perturbations. Our device combines an active element (a pneumatic artificial muscle) in parallel with a passive elastic band. The active element rapidly provides assistive force following a perturbation, overcoming the limitations of passive devices. Experiments conducted with five healthy individuals demonstrated that the semi-active device significantly reduced whole-body angular momentum and increased the margin of stability, indicating improved balance recovery performance. These results highlight the promise of semi-active soft wearable robots as an effective and lightweight strategy for fall prevention during standing perturbations.
- Abstract（参考訳）: 高齢の成人は、特にバランスの前方喪失など、立位中の摂動の後に転倒するおそれがある。
トランク伸展支援装置は、過剰なトランク屈曲を防止して転倒リスクを軽減することができる。
以前の研究では重い背中支持装置が研究されていたが、これらのシステムは質量が加わったために安定性に悪影響を及ぼし、身体の自然中心が好ましくないほどに変化した。
対照的に、軽量受動デバイスは、フォワードバランス損失に伴う比較的小さなトランク屈曲において、緩やかな補助力しか生成できないため、限られた利点を示してきた。
本研究では,立位摂動後の姿勢安定性に及ぼす軽量半能動型ソフトバック支持装置の効果について検討した。
我々の装置は、アクティブな要素(空気圧人工筋肉)と受動的弾性バンドを平行に組み合わせている。
能動素子は摂動に続く補助力を急速に提供し、受動装置の限界を克服する。
5人の健常人を対象に行った実験では、半能動装置は全身の角運動量を大幅に減少させ、安定性の限界を増大させ、バランス回復性能が向上したことが示された。
これらの結果は、半アクティブなソフトウェアラブルロボットが、立位摂動時の転倒防止に効果的で軽量な戦略であることを示す。
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