Design Development and Testing of a Passive Assistive Shoulder Training Device
การออกแบบพัฒนาและทดสอบอุปกรณ์ช่วยฝึกยกไหล่แบบไม่ใช้พลังงานไฟฟ้า
เมื่อเข้าสู่วัยทอง ผู้สูงอายุบ่อยครั้งพบปัญหาสุขภาพที่เกี่ยวข้องกับการเปลี่ยนแปลงโครงสร้างของร่างกายและความเสื่อมโทรมทางกาย. ปัญหาสงสัยสามารถเกิดขึ้นได้เนื่องจากการสูญเสียมวลกล้ามเนื้อ ทำให้เกิดความผิดปกติในกล้ามเนื้อ, กระดูก, หรือเนื้อเชื่อม, ข้อบิดที่หลังไหล่, ความเหนื่อยล้า, และการเคลื่อนไหวของไหล่ที่ลดลง.
ปัญหาเรื้อรังเกี่ยวกับปวดไหล่เป็นปัญหาที่พบบ่อยในผู้สูงอายุ และพวกเขามักจะหาความช่วยเหลือทางการแพทย์ในระยะเวลาที่สามารถทำให้ล่าช้าได้. การปวดไหล่ที่ยาวนานอาจนำไปสู่ปัญหากิจกรรมทางกายลดลง, การฟื้นฟูทางกายช้าลง, และการมีความต่อเนื่องที่ไม่เสถียร. หากไม่ได้รับการรักษาเป็นเวลานาน, มันสามารถนำไปสู่ปัญหาไหล่ติด
การออกกำลังกายสามารถช่วยให้ผู้สูงอายุเคลื่อนไหวข้อต่อได้บ่อยขึ้น อย่างไรก็ตาม, ความท้าทายอยู่ในการลดมวลกล้ามเนื้อที่จำกัดการเคลื่อนไหว. การลดมวลกล้ามเนื้อนำไปสู่ปัญหาการเคลื่อนไหวลดลงในระหว่างการออกกำลังกาย, ทำให้การเคลื่อนไหวข้อต่อลดลง และเป็นสาเหตุของปัญหาที่เกี่ยวข้องกับข้อต่อต่างๆต่อมา. เครื่องมือหรืออุปกรณ์ที่ช่วยเสริมมวลกล้ามเนื้อที่ลดลงและทำให้เกิดการเคลื่อนไหวมากขึ้นในขณะที่ยังคงใช้พลังงานกล้ามเนื้อเท่าเดิม จะช่วยผู้สูงอายุในการเคลื่อนไหวข้อต่อได้อย่างมีประสิทธิภาพมากขึ้น.
การใช้อุปกรณ์ที่ช่วยในการยกแขนสามารถลดภาระกล้ามเนื้อเมื่อยกไหล่, ทำให้เพิ่มความสนใจของบุคคลที่มีปัญหาไหล่ในการออกกำลังกาย. นี้ลดความเสี่ยงของการบาดเจ็บและเพิ่มการกระตุ้นในการออกกำลังกาย.
การออกกำลังกายที่ใช้อุปกรณ์ยกแขนเพื่อช่วยในการออกกำลังกายกล้ามเนื้อและข้อต่อบน นำมาซึ่งความมั่นคงของไหล่และความเคลื่อนไหวในผู้สูงอายุ. วัตถุประสงค์ของการศึกษานี้คือการออกแบบและพัฒนาอุปกรณ์ออกกำลังกายสำหรับผู้สูงอายุโดยมีการให้ความสําคัญที่เครื่องมือช่วยในการยกไหล่, โดยเฉพาะเนื่องจากการพัฒนาอุปกรณ์ช่วยเหลือที่เป็นพกพา, มีน้ำหนักเบา, และมีดีไซน์ที่ยืดหยุ่นดูเหมาะสมดูเหมือนเป็นเทคนิคที่ประสบความสําเร็จในการลดความเสี่ยงของการบาดเจ็บ
การออกแบบและพัฒนาตัวช่วยยกไหล่แบบไม่ใช้พลังงาน
อุปกรณ์ช่วยยกไหล่นี้เป็นเครื่องมือที่สวมใส่ที่ถูกออกแบบมาเพื่อลดความต้องใช้พลังงานของแขนบนในระหว่างการออกกำลังกายโดยการสนับสนุนน้ำหนัก. ด้วยการออกแบบและความแข็งแรงของเครื่องมือที่ได้รับการพิสูจน์และแรงดันของสปริง, มันสามารถลดความเครียดที่ไหล่และแขนบนในระหว่างการซ้อมยกไหล่ที่ซ้ำๆ. โปรโตไทป์การตรวจสอบครั้งแรกของอุปกรณ์ช่วยแขนบนแบบไม่ใช้พลังงานที่แสดงในภาพที่ 1, สนับสนุนการงอตัวในระนาบซาจิทัลเป็นพื้นที่การช่วยเหลือเป้าหมาย
โปรโตไทป์ประกอบด้วยสองส่วน หนึ่งชุดเดียว (สายรัดไหล่และเอว) น้ำหนัก 0.5 กิโลกรัม และอุปกรณ์แนบขายัดกล้ามเนื้อสองชิ้นน้ำหนัก 0.85 กิโลกรัม แต่ละอัน รวมน้ำหนักของอุปกรณ์ทั้งหมดเป็น 2.2 กิโลกรัม (ภาพที่ 1a). เครื่องมือที่ช่วยในการยกน้ำหนักช่วยให้ผู้ใช้ยกไหล่ได้สะดวกขึ้นและสามารถช่วยในการยกน้ำหนักตั้งแต่ 1 ถึง 5 กิโลกรัม. ผู้ใช้สวมอุปกรณ์นี้เช่นเดียวกับกระเป๋าหลัง, ตามที่แสดงในภาพที่ 1b.
Figure 1. (a) Upper Limb Passive Assistive Prototype and (b) Wearing of the Prototype.
สายรัดหลายๆ สายบนหน่วยท้ายถูกใช้ในการจัดให้อยู่ในตำแหน่งบนร่างกายขณะสวมใส่, จากนั้นอุปกรณ์แนบขายัดกล้ามเนื้อได้รับการความนิยม. โปรโตไทป์นี้มีเป้าหมายที่จะสนับสนุนแขนผ่านระบบสปริงข้อสี่แท่งที่ตั้งอยู่ใต้แขน. การออกแบบที่กระชับเหมาะสมสำหรับการซ้อมยกแขน. สวมเช่นเดียวกับกระเป๋าหลัง, มันคงที่ร่างกายด้วยสายรัดไหล่และเอวที่มีหนังส่วนปิดทับและข้อมือที่มีฟองน้ำ.
โครงสร้างเครื่องรูปร่างช่วยให้มีการเคลื่อนไหวของไหล่และแขนได้สะดวก, เนื่องจากส่วนทุกร่วมขยับต่อไปอยู่ใต้แขน, ทำให้มีพื้นที่สำหรับการเคลื่อนไหวที่ไม่มีการขัดจังหวะเหนี่ยวข้อที่ไหล่. โปรโตไทป์ของอุปกรณ์ช่วยแขนบนแบบไม่ใช้พลังงานที่ใช้ในการศึกษานี้สามารถปรับขนาดให้เหมาะกับขนาดของมนุษย์ได้หลายขนาด.
อุปกรณ์ถูกออกแบบเพื่อให้สามารถปรับระดับแรงสนับสนุนได้โดยการปรับแต่งระยะทางที่ใกล้เคียงของการติดตั้งสปริง (D) ที่แสดงในภาพที่ 2. เมื่อระยะห่างเพิ่มขึ้น, ความตึงของสปริงที่ถูกส่งผ่านปลายบนของสปริงทำให้โตรคที่เพิ่มขึ้น, ซึ่งทำให้โตรคที่ด้านตรงกันข้ามของข้อต่อพลิ้วเพิ่มขึ้น. นี้ทำให้เกิดแรงสนับสนุนที่เอียง.
เมื่อระยะทางที่ใกล้เคียงของการติดตั้งสปริง (D) ลดลง, แรงสนับสนุนลดลง. ภาพที่ 2 แสดงการปรับระดับแรงโตรคสนับสนุนที่ระดับสูงสุด 100% และที่ 80%, 60%, 40%, และ 20% ตามความต้องการของผู้ใช้. เมื่อต้องการค่าที่อยู่นอกเหนือขอบเขตปรับระดับนี้, วิธีการเปลี่ยนแปลงคงตัวของสปริงถูกใช้เพื่อเปลี่ยนแปลงช่วงการปรับแรงสนับสนุน.
Figure 2. Adjustable Torque by the Proximal Distance of the Spring Mounting (D).
จาก ผลงานวิจัยของ นายนิธิเศรษฐ เพชรจู นักศึกษาระดับปริญญาเอก ตีพิมพ์ ในวารสารนานาชาติ Journal of Exercise Physiology online
อ่านงานวิจัยฉบับเต็มได้ที่ Journal of Exercise Physiology online ISSN 1097-9751 December 2023 Volume 26 Number 6 : https://www.asep.org/resources/jep-online/
- 7
โฆษณา
- ดาวน์โหลดแอปพลิเคชัน
- © 2024 Blockdit
