Bu araşdırma, gözlənilməz bir yer hərəkəti sonrasında insanın tarazlıqsini yeniden kazanmasına yardımcı olmak amacıyla geliştirilən kabel ötürücülü hibrid bir bud-çanaq ekzoskeletini və bu cihaz üçün oluşturulan postural idarəetmə stratejisini araşdırır. Wearable Assistivə Device (WAD) adı vərilən sistem; vücutla kontakt eden yumuşak bir giyiləbilir qatı, motor və idarəetmə elementlarını taşıyan rijit bir dış strukturyı və motor qüvvəlerini bud-çanaq bölgesine iləten Bowden kabellərinı birleştirmektedir.

Sistemin əsas idarəetmə fikri oldukça birbaşadır: gözlənilməz bir pozucu təsir ortaya çıktığında insan–ekzoskelet sisteminin kütlə mərkəzinin üfüqi yöndeki yerdəyişməsini mümkün olduğunca sıfıra yaxınn tutmak. Bunun üçün platformaa buctorı, ayaq–platforma hərəkəti, diz və topuq açıları gibi durum dəyişənleri kullanılarak bud-çanaqnın ulaşması gereken hədəf bucaq hesaplanmakta; ardından motor tarafından kablolar üzerinden gövdəye tarazlıqyi destekleyen hərəkət uygulanmaktadır.

Tədqiqatnın çoxcisimli simulyasiyalarında üç durum müqayisə edilmişdir: ekzoskelet olmadan, ekzoskelet taxınlı fakat dövrə dışıyken və ekzoskelet aktivken. Simülasyonda kullanılan pozucu təsir 6° platforma eğimi və 10°/s bucaq sürətidır. Aktif WAD durumunda kütlə mərkəzinin üfüqi mövqeu sıfıra yaxınn tutulmuş, sistem Feasible Stability Region (FSR; Tətbiq edilə bilən stabillik bölgəsi) üçüne geri dönmüş və ayaq ilə platforma arasında yalnız çok küçük sürüşmə/ayrılma hesablanmışdır. Pasif WAD və ekzoskeletsiz modeller isə aynı simulyasiya koşulunda Backward Balance Loss (BBL; geriyə doğru tarazlıq təkansi) bölgesine ilərlemiştir.

Ancaq bu nəticələr insan iştirakçı təcrübəsi değildir. Tədqiqatçılar açıqça real iştirakçılardan eksperimental nəticələrin henüz mevcut olmadığını belirtmekte və gələcək tədqiqatlarda gənc və yaşlı yetkinlərle WAD aktiv/passiv müqayisəları planlamaktadır. Bu niyəle tədqiqat, cihazın idarəetmə prensibinin və mexaniki uygulanabilirliğinin güclü bir simulyasiya kanıtını sunmaktadır; real insanlarda düşme azaltımı və ya klinik etkinlik kanıtı təqdim etmir.

Türkiyə baxımından tədqiqat; reabilitasiya robotları, geyilə bilən robotika, yaşlı destek texnologiyaleri və insan–robot qarşılıqlı təsiri geliştiren mühendislik grupları üçün əhəmiyyətli bir üsul örneğidir. Bununla belə real kullanıcı uygulaması öncesinde antropometrik çeşitlilik, sensor gecikməleri, insan əzələ aktivləşməsi, konfor, təhlükəsizlik, idarəetmə gecikməsi və real pozucu təsirler altında eksperimental validasiya zəruridir.

Tədqiqatın həll etməyə çalışdığı əsas problem nədir?

İnsan tarazlıqsi bozulduğunda vücut, kütlə mərkəzinin destek səthiyle olan ilişkisini yeniden düzenlemek zorundadır. Özellikle yaşlı şəxslərde tarazlıq kaybı; düşme, yaralanma və xəstəneye yatış gibi ciddi nəticələrla ilişkiləndiriləbilir. Tədqiqatın amacı, insanın doğal hərəkətini mümkün olduğunca məhdudiyyətlamadan fakat tehlikeli bir pozucu təsir ortaya çıktığında yeterince sürətli müdahale edebilən giyiləbilir bir yardımcı sistem geliştirmektir.

Bu noktada klasik rijit və tamamen yumuşak ekzoskeletler arasında bir mühendislik çatışması bulunmaktadır. Rijit ekzoskeletler yüksək fırlanma momenti aktarabilir ancaq mexaniki eklem oxinin anatomik bud-çanaq oxiyle tam çaxınmaması kullanıcıya ek yük oluşturabilir. Yumuşak ekzoskeletler daha rahat və hafif ola bilər ancaq ümumilikle aktarabiləcekleri qüvvə və fırlanma momenti daha sınırlıdır.

Tədqiqatçılar bu iki yaklaşmaın avantajlarını birleştiren hibrid bir struktur təklifktedir: kullanıcıyla kontakt eden kistilikm esnek, motor və idarəetmə donanımını taşıyan dış çərçivə isə rijittir. Qüvvə aktarımı birbaşa sert mexaniki eklemler yerine kablolar aracılığıyla realleştirilir.

WAD ekzoskeleti necə strukturlandırılmış?

Tədqiqatnın 3. sayfasındaki Şekil 1, hem bilgisayar modelini hem real WAD prototipini göstərir. Sistem iki əsas qatdan oluşur:

• Yumuşak giyiləbilir struktur: kullanıcıyla birbaşa kontakt eder.
• Rijit dış struktur: mühərriklərı, idarəetmə elektroniğini və mexaniki destekleri taşır.

Motorlar rijit strukturnın arka kısmında mövqelandırılmıştır. Bowden kabellərinın bir ucu kullanıcının uyluğuna, diğer ucu motor millerine btorlı əzələnaklara btorlanmaktadır. Motor əzələntorının dönmesi kablonun serbest uzunluğunu değiştirerek bud-çanaq üzerinde yardımcı qüvvə oluşturur.

Genel dizaynda her bacak üçün üç hərəkət btorımsız olaraq desteklenebilmektedir:

• Kalça fleksiyau,
• Kalça ekstensiyau,
• Kalça abduksiyau.

Denge platformau ne işe yarıyor?

Tədqiqatçıların REBALANCE projesi kapsamında kullandığı platforma bir sabit taban və tək sərbəstlik dərəcəli hərəkətli tabandan oluşmaktadır. Sistem ön–arka və ya yanal yönde gözlənilməz postür bozuklukları oluşturmak üçün istifadə olunur.

Gerçek platformaun teknik tutumu mənbəta:

• ±10° bucaq hərəkət,
• 30°/s maksimum bucaq sürəti

olaraq belirtilmektedir.

Ancaq bu makaledeki simulyasiyalarda bütün tutum kullanılmamıştır. Karşılaştırmalı analiz üçün:

• 6° platformaa buctorı,
• 10°/s platforma bucaq sürətiı

istifadə edilmişdir. Bu ayırma əhəmiyyətlidir: ±10° və 30°/s platformaun teknik tutumu, 6° və 10°/s isə makaledeki əsas simulyasiya ssenarisudur.

İnsan vücudu modelde necə temsil edilmiş?

WAD'ın mexaniki davranışı MATLAB, Simulink və Simscape Multibody ortamında geliştirilən bir Multibody Human Model (MBDHM) kullanılarak incelenmiştir.

Modelde:

• Kalça sferik oynaq,
• Diz fırlanma oyntorı,
• Ayak biləği fırlanma oyntorı

olaraq temsil edilmiştir.

Mənbədə ekzoskelet üçün üç fərqli aktuator düzeni gösterilmektedir:

1. Her bacakta fleksiya, ekstensiya və abduksiya üçün toplam 6 aktuator,
2. Toplam 3 aktuatorlü sadeleştirilmiş arxitektura,
3. Bu məqalənin postural idarəetmə simulyasiyalarında kullanılan, ön–arka hərəkəti inceleyen daha da sadeleştirilmiş struktur.

Tədqiqatçılar matematiksel formülasyonu ümumi altı aktuatorlü modelden türetmiş, fakat makaledeki bütün tarazlıq simulyasiyalarını Şekil 2c'deki sadeleştirilmiş ön–arka modelle realleştirmiştir.

Kaslar birbaşa modellenmiş mi?

Hayır. Bu, tədqiqatın en əhəmiyyətli modelleme fərziyyəlarından biridir.

Tədqiqatçılar gönüllü əzələ aktivləşməsinu ayrıntılı neyromuskulyar modelle temsil etmek yerine bud-çanaq, diz və topuqne eşdəyər oynaq sərtliyi və sönümləmə elementları eklemiştir. Amaç, istemli əzələ idarəetməü olmadan bilə passiv və ya istemsiz əzələ–tendon direncinin tarazlıq üzərində təsirini təxminən olaraq temsil etmektir.

Müəlliflər nəticə bölümünde bu yaklaşmaı açıqça güclü bir fərziyyə olaraq diaqnozmlamaktadır. Model bu niyəle real insan sinir-əzələ idarəetməünün birebir simulyasiyau değildir.

Postür idarəetməünün əsas matematiksel fikri nədir?

Kontrol stratejisinin əsas hedefi kütlə mərkəzinin üfüqi yöndeki mutlak mövqeunu mümkün olduğunca sıfıra yaxınn tutmaktır:

\[ P_{YCOM}\approx0 \]

Mənbədə insan vücudunun segmentleri, platforma hərəkəti və ayaq sürüşməsı kullanılarak kütlə mərkəzinin üfüqi və düşey mutlak koordinatları \(P_{YCOM}\) və \(P_{ZCOM}\) hesaplanmaktadır.

Kütle merkezinin mutlak açistilik:

\[ \theta_{COM} = \tan^{-1} \left( \frac{P_{YCOM}}{P_{ZCOM}} \right) \]

və hərəkətli platformaa göre yerel açı:

\[ \theta_{RCOM} = \tan^{-1} \left( \frac{P_{YRCOM}}{P_{ZRCOM}} \right) \]

şeklinde müəyyən edilmişdir.

Kontrolcünün amacı \(P_{YCOM}=0\) koşulunu təxminən olaraq storlayacak hedef bud-çanaq açistilik \(\theta_H^*\)'ı hesablamaktır. Məqalədeki Denklem (22), platformaa buctorı \(\theta_p\), diz açistilik \(\theta_K\), topuq açistilik \(\theta_A\), ayaq–platforma göreli hərəkəti \(u_p\) və vücut segment geometrilərini kullanarak bu hədəf bucaqyı üretmektedir.

Daha sonra motor komandau:

\[ \theta_M=G\theta_H^* \]

ilə belirlenmektedir. Buradaki \(G\), hedef bud-çanaq hərəkətini aktuator hərəkətine dönüştüren sabittir.

Kontrol sistemi real bir cihazda hansı sensorlere dayanabilir?

Tədqiqatnın simulyasiya modelinde platforma, diz və topuq açıları ilə ayaq–platforma göreli hərəkəti birbaşa model dəyişənlerinden alınmaktadır. Müəlliflər real uygulamada açıların IMU benzeri taxıla bilən sensorlarle, motor və kablo sistemi dəyişənlerinin isə enkoder və diğer cihaz sensorleriyle ölçülebiləceğini bildirir.

Mənbədə sunulan idarəetmə arxitekturasınde giriş platformaa buctorı \(\theta_p\)'dir. Postür algoritması ayrıca \(\theta_K\), \(\theta_A\) və \(u_p\) vərilərini kullanarak \(\theta_H^*\) hedefini üretir; kazanç \(G\) üzerinden motor açistilik \(\theta_M\) oluşturulur.

Simülasyonun əsas parametreleri nelerdi?

Aktif ekzoskelet statik tarazlıqyi necə değiştirdi?

Tədqiqatnın 13. sayfasındaki Şekil 8, üç koşul üçün üfüqi kütlə mərkəzi mövqeunu müqayisəktadır:

• WAD yok,
• WAD var fakat dövrə dışı,
• WAD aktiv.

Aktif WAD kullanıldığında normalize edilmiş \(P_{YCOM}\) dəyəri bütün 6° bozucu hərəkət boyunca sıfır çmərhələsinde kalmaktadır. Buna karşılık ekzoskeletsiz və passiv WAD durumunda platformaa buctorı büyüdükçe kütlə mərkəzi üfüqi mövqeu belirgin şəkilde uzaklaşmaktadır.

Dinamik tarazlıq açistilikndan nəticə ne oldu?

Tədqiqatnın 14. sayfasındaki Şekil 10 daha kritik bir analiz sunmaktadır. Burada kütlə mərkəzinin mövqeu və sürətı birlikdə dəyərlendirilərek sistemin dinamik durumu Feasible Stability Region (FSR) ilə müqayisə edilmişdir.

Aktif WAD ilə realleştirilən simulyasiyaun son noktası FSR üçünde kalmaktadır. Bu, modelin bozucu hərəkət sonrasında tarazlıqyi geri kazandığını göstərir.

WAD kapalı və ya hiç kullanılmadığında isə trayektoriyalar FSR'ye geri dörütubətemekte və mənbəta Backward Balance Loss (BBL) olaraq diaqnozmlanan bölgeye ilərlemektedir.

Aktüatör ne kadar müdahale ediyor?

Şekil 9'da tədqiqatçılar WAD aktuatorünün fırlanma momentiunu toplam insan + WAD kütləsine göre normalize ederek göstərir. Platform açistilik arttıkça aktuator momentinun istiqaməti və büyüklüğü tarazlıq müdahalesine göre değişmektedir.

Grafikte normalize edilmiş fırlanma momentiun təxminən −0,15 Nm/kg seviyesine doğru ilərlediği görülmektedir. Ancaq mənbə bu qrafiği dizayn üçün tek bir kesin motor fırlanma momentiu gereksinimine dönüştürmemektedir. Buna görə birbaşa belirli bir motorun gerekli minimum nominal fırlanma momentiu şeklinde yorumlanmamalıdır.

Ayak platforma üzerinde kayıyor mu?

Tədqiqatnın 15. sayfasındaki Şekil 11, aktiv WAD durumunda ayaq ilə hərəkətli platforma arasındaki xətti nisbi yerdəyişməyi de göstərir.

Tədqiqatçılar bu yerdəyişmənin çok küçük olduğunu və yerel/ mutlak referans sistemleri arasında anlamlı bir fark yaratmadığını bildirir. Bundan əlavə yerdəyişmə işaretinin, hərəkətin ekzoskeletin gövdəyi dartılmasinden çok cazibəne btorlı sürüşməyla ilişkili olduğuna işaret ettiği ifade edilmektedir.

Mənbə qrafte 6° bozucu hərəkət sonunda dəyər təxminən −15 mm civarına ulaşmaktadır; ancaq tədqiqatçılar bunu model ölçeğinde küçük ayaq–platforma yerdəyişməsi olaraq qiymətləndirməktedir.

Dış iskelet niyə yalnız bud-çanaqyı aktiv olaraq idarəetmə ediyor?

Modelde diz və topuq passiv rijitlik və sönümləməle temsil edilirken aktiv idarəetmə bud-çanaq üzerinden strukturlmaktadır. Bunun niyəi tədqiqatın stratejisinin gövdə salınımını kullanarak kütlə mərkəzini yeniden mövqeləndirməsidır.

Başka bir ifadeyle sistem topuqni və ya dizi birbaşa motorla idarəetmə etmek yerine kablo qüvvəleriyle üst gövdəyi eğerek bütün vücudun kütlə mərkəzi mövqeunu değiştirmeye tədqiqatktadır.

Sonuc bölümünde müəlliflər simulyasiyalarda gövdə salınımlarının əsas stabilizasyon mekanizması olaraq ortaya çıktığını bildirir.

Aktif, passiv və ekzoskeletsiz koşulların farkı nədir?

Tədqiqatnın söylediği əsas şey nədir?

Tədqiqat, kabel ötürücülü bud-çanaq ekzoskeletinin bir insan çoxcisimli modeliyle bütünleştirildiğinde, kütlə mərkəzinin üfüqi mövqeunu hedefleyen nispeten bturşu bir postural idarəetmə algoritmasının belirli simulyasiya koşullarında tarazlıq kaybını önleyebildiğini göstərir.

Bu nəticə aynı zamanda idarəetmə sisteminin motor fırlanma momentiu, kablo qüvvəleri və eklem yükleri gibi dizayn dəyişənlerini hesablamak üçün kullanılabiləcek bir simulyasiya infrastruktursı storladığını göstərir.

Tədqiqatın sübut etmədiyi nəticələr

• WAD'ın real yaşlı şəxslərde düşme nisbətını azalttığı gösterilmemiştir.
• Kontrol algoritması insan deneklerle eksperimental olaraq doğrulanmamışdır.
• Sistemin klinik reabilitasiya etkinliği araştırılmamıştır.
• 6° və 10°/s üzerindeki bütün bozucu hərəkətlerde tarazlıqyi garanti ettiği gösterilmemiştir.
• Farklı boy, kilo və antropometrik xüsusiliklere sahip kullanıcıların tamamında aynı performansı vəreceği gösterilmemiştir.
• Gerçek əzələ aktivləşməsi modellenmemiştir.
• Yaşlı və ya nevrologiyak rahatsızlığı bulunan real bireylerin neyromuskulyar gecikməleri birbaşa ölçülməmişdir.
• Fleksion–ekstensiya dışındaki bütün üçölçülü bozucular bu makaledeki əsas nəticələrla eksperimental olaraq doğrulanmamışdır.
• Alternatif idarəetməcülerin bu üsule göre daha iyi və ya daha kötü olduğu müqayisəlı olaraq gösterilmemiştir.

Tədqiqatın mühüm məhdudiyyətləri nelerdir?

Birinci və en əhəmiyyətli məhdudiyyət insan təcrübəi bulunmamasıdır. Fiziksel WAD prototipi mevcut olmasına karşın makalede sunulan tarazlıq nəticələri çoxcisimli simulyasiyalara dayanmaktadır.

İkinci məhdudiyyət əzələ idarəetməüdür. Gerçek neyromuskulyar aktivasyon yerine sabit oynaq sərtliyi və sönümləmə istifadə edilmişdir. Müəlliflər bunu bilinçli fakat güclü bir fərziyyə olaraq kabul etmektedir.

Üçüncü məhdudiyyət həssaslıq analizidir. Tədqiqatçılar bazı alternatif parametre kümelerini denediklerini belirtmekle birlikdə kapsamlı bir sensitivity analysis yayımlamamıştır. Bunun real eksperimental vərilər elde edildikten sonra strukturlması planlanmaktadır.

Dördüncü məhdudiyyət idarəetmə arxitekturasıdir. Tədqiqat bilərek bturşu bir postural idarəetmə üsulu kullanmaktadır. Hız idarəetməü və qüvvə idarəetməsi gibi alternatif və ya tamamlayıcı idarəetməcüler karşılaştırılmamıştır.

Beşinci məhdudiyyət, simulyasiyada insan hərəkətinin bilinçli əzələ tepkilərinden büyük ölçüde arındırılmış olmasıdır. Gerçek bir kullanıcı ekzoskeletle birlikdə aktiv olaraq tepki vərebilir; bu qarşılıqlı təsir tədqiqat tarafından henüz doğrulanmamışdır.

Tədqiqatın metodu və nəticələri

Tədqiqat yaklaşmaı

Tədqiqat üç ana mühendislik biləşenini bir araya getirmektedir:

1. Kablo tahrikli hibrid bud-çanaq ekzoskeleti WAD'ın mexaniki dizaynı,
2. İnsan–ekzoskelet çoxcisimli və analitik modelinin oluşturulması,
3. Kütle merkezi mövqeunu hedefleyen postural idarəetmə stratejisinin simulyasiyala test edilmesi.

Bu niyəle tədqiqat yalnız ekzoskelet dizaynı və ya yalnız idarəetmə algoritması değildir; mexaniki dizayn, insan biyomekaniği və idarəetməü aynı model üçünde ele almaktadır.

Mekanik model

Genel modelde fleksiya və ekstensiya üçün ayrı kablo qüvvəleri \(F_{pf}\) və \(F_{pe}\), motor fırlanma momentiları \(M_{pf}\) və \(M_{pe}\), əzələnak ətalətleri və WAD/gövdə kütləleri birlikdə modellenmiştir.

Örneğin fleksiya tarafı üçün motor fırlanma momentiu:

\[ M_{pf}=F_{pf}r_p+I_{pf}\ddot{\omega}_{pf} \]

olaraq diaqnozmlanmaktadır. Burada \(r_p\) əzələnak radiusı, \(I_{pf}\) motor/əzələnak ətalət momenti və \(\ddot{\omega}_{pf}\) bucaq ivmedir.

Kablo qüvvəi isə gövdə açistilik, bucaq sürəti və bucaq ivmenin fonksionu olaraq:

\[ F_{pf} = f(\ddot{\gamma}_f,\dot{\gamma}_f,\gamma_f) \]

biçiminde elde edilmektedir. Bu ilişki mekanizma geometrisiyle birlikdə motorun gerekli fırlanma momentiunun hesaplanmasına olanak vərir.

Postür algoritması

Kütle merkezinin üfüqi mutlak mövqeu \(P_{YCOM}\), bütün vücut segmentlerinin kütləleri, uzunlukları, eklem açıları və hərəkətli platformaun mövqeu üzerinden hesaplanmaktadır.

Algoritma küçük ayaq–platforma hərəkəti fərziyyəı altında:

\[ P_{YCOM}=0 \]

koşulunu çözerek hedef bud-çanaq açistilik \(\theta_H^*\)'ı belirlemektedir.

Ardından:

\[ \theta_M=G\theta_H^* \]

ilişkisiyle aktuator mövqeu oluşturulur. Böylece idarəetmə birbaşa “kişiyi dik tut” komandau vərmek yerine fiziki olaraq anlamlı bir dəyişən olan kütlə mərkəzi mövqeunu hedeflemektedir.

Simülasyon ssenariları

Aynı 6° və 10°/s bozucu hərəkət üç koşula uygulanmıştır:

1. MBDHM ekzoskeletsiz,
2. MBDHM üzerinde WAD var fakat dövrə dışı,
3. MBDHM üzerinde aktiv WAD və postural idarəetməü.

Bu sayede ekzoskeletin yalnızca mexaniki olaraq vücuda eklenmesi ilə aktiv idarəetmə storlaması birbirinden ayrılmıştır.

Statik stabilite bulgusu

Aktif WAD, normalize üfüqi kütlə mərkəzi mövqeunu sıfıra yaxınn tutmuştur. Pasif və ekzoskeletsiz modellerde isə bozucu açı arttıkça yaw büyümüş və tarazlıq kaybı meydana gelmiştir.

Bu bulgu, ekzoskeletin yalnız vücuda taxınlmasının yeterli olmadığını; simulyasiyadaki olumlu etkinin aktiv idarəetmə müdahalesinden mənbəlandığını göstərir.

Dinamik stabilite bulgusu

Dinamik tarazlıq qiymətləndirməsinde kütlə mərkəzinin hem mövqeu hem sürətı dikkate alınmıştır. Aktif WAD trayektoriyasınin nihai noktası FSR üçüne dönmüştür. Diğer iki koşulun son durumları isə BBL bölgesinde kalmıştır.

Mənbə, bu sonucu önerilən idarəetmə algoritmasının simulyasiya ortamındaki en əhəmiyyətli validasiyalarından biri olaraq qiymətləndirməktedir.

Ayak kontaktının korunması

Aktif WAD modelinde ayaq ilə platforma arasındaki nisbi yerdəyişmə küçük kalmıştır. Tədqiqatçılar bunu gövdənin kablolar aracılığıyla idarəetmə edilmesinin ayaq üzerinde aşırı sürüşmə və ya ayrılma oluşturmadan tarazlıqyi destekleyebildiğine ilişkin olumlu bir işaret olaraq yorumlamaktadır.

Buna karşılık Şekil 5'te passiv və ekzoskeletsiz modelin bozucu hərəkət sonunda ayaq kontaktını kaybettiği gösterilmektedir.

Gelecek eksperimental validasiya

Müəlliflər tədqiqatın nəticələrinı real insan təcrübəleriyle müqayisəyı sonraki mərhələ olaraq diaqnozmlamaktadır. Planlanan təcrübəler gənc və yaşlı yetkinləri, WAD kullanılan və kullanılmayan koşulları içerecektir.

Bu təcrübəler yalnız ekzoskeletin tarazlıqye katkistiliknı değil, mevcut çoxcisimli insan modelinin və eşdəyər oynaq sərtliyi yaklaşmaının ne ölçüde real insan davranışını temsil ettiğini de sınayacaktır.

Gelecekte geliştiriləcek idarəetmə sistemi

Mevcut yaklaşma xüsusilikle bturşu tutulmuştur. Tədqiqatçılar iləride postural idarəetməüne paralel olaraq:

• Hız idarəetməü,
• Qüvvə idarəetməü,
• Gerçek zamanlı sensor geri bildirimi,
• Farklı idarəetmə stratejilərinin müqayisəsi

gibi geliştirmeleri qiymətləndirməyi planlamaktadır.

Müəlliflər alternatif idarəetməcülerin müqayisəsını bu makaleye dahil etmemelerinin niyəini tədqiqatın kapsamının öncelikle ekzoskelet dizaynını, əsas idarəetmə sistemini və sistem boyutlandırma hesap çərçivəsini göstermek olduğunu belirterek açıqlamaktadır.

Bilimsel nəticə sınırı

Mənbə tədqiqatın desteklediği en güclü nəticə şudur: belirli çoxcisimli insan modeli, belirtilən antropometrik və mexaniki parametreler və 6°–10°/s platforma bozucusu altında, kütlə mərkəzi mövqeuna dayalı aktiv WAD idarəetməü simulyasiyada tarazlıq kaybını önlemiştir.

Bunun ötesine geçen real insanlarda düşme önleme, klinik yarar və ya günlük yaşam performansı iddiaları mevcut tədqiqat tarafından henüz desteklenmemektedir.

Mənbə və metod qeydi

Tam orijinal tədqiqat adı: A Cable-Drivən Hip Exoskeleton with a Postural Control Strategy for Reinforcing Human Balance

Müəlliflər: Giovanni Gerardo Muscolo; Michele Conconi; Alessandra Del Felice; Lorenzo Chiari; Nicola Sancisi.

Müəllif sırası: Mənbədə vərilən sıra aynen korunmuştur.

Məsul müəllif: Giovanni Gerardo Muscolo.

Eş birinci/eş katkı: Mənbədə eş birinci müəlliflık və ya eş katkı beyanı belirtilmemiştir.

Qurumlar:

1. Department of Electrical, Electronic, and Information Engineering Guglielmo Marconi, Univərsità di Bologna, Bologna, Italy.
2. European Center for Theoretical Studies in Nuclear Physics and Related Areas, Fondazione Bruno Kessler, Trento, Italy.
3. Department of Physics, Univərsity of Trento, Trento, Italy.
4. Department of Industrial Engineering, Univərsità di Bologna, Bologna, Italy.
5. Department of Neuroscience, Section of Neurology, Univərsity of Padova, Padova, Italy.
6. Padova Neuroscience Center, Univərsity of Padova, Padova, Italy.

Jurnal: Machines.

Nəşriyyat: MDPI, Basel, Switzerland.

Cilt/sayı/makale numarası: 14(5), 484.

DOI: 10.3390/machines14050484.

Mənbə növü və rəyçilik durumu: Hakemli özgün tədqiqat makalesi (Article).

Göndərilmə: 20 Mart 2026.

Reviziya: 14 Nisan 2026.

Qəbul: 17 Nisan 2026.

Nəşr: 24 Nisan 2026.

Akademik editör: S. M. Mizanoor Rahman.

Lisənziya: Creativə Commons Attribution (CC BY).

Maliyyələşmə: Tədqiqat kısmen REBALANCE (REinforcing BALANCE with a neurally drivən wearable assistivə device, 2022YPK5YB 002—CUP J53D23012900006) və Next Generation EU Age-It projesi (Ageing well in an ageing society—PE0000015, NRRP—PE8—Mission 4, C2, Intervəntion 1.3) tarafından finanse edilmiştir.

Etik kurul: Mənbədə “Not applicable” olaraq qeyd edilmişdir; bu makalede insan iştirakçı təcrübəsi realleştirilmemiştir.

Bilgiləndirilmiş onam: Mənbədə “Not applicable” olaraq qeyd edilmişdir.

Məlumat əlçatanlığı: Tədqiqatnın özgün katkılarının makale üçünde bulunduğu və ek soruların sorumlu müəllifa yöneltiləbiləceği qeyd edilmişdir.

Maraqlar toqquşması: Müəlliflər maraqlar toqquşması olmadığını beyan etmiştir.

Müəllif töhfələri: Kavramsallaştırma G.G.M., N.S. və M.C.; üsul G.G.M., N.S. və M.C.; yazılım G.G.M.; validasiya G.G.M., N.S., M.C. və L.C.; biçimsel analiz G.G.M. və N.S.; tədqiqat G.G.M.; mənbəlar G.G.M., N.S., M.C. və L.C.; vəri kürasyonu G.G.M., N.S. və M.C.; ilk taslak G.G.M.; gözden geçirme/düzenleme G.G.M., N.S., M.C., A.D.F. və L.C.; görselleştirme N.S., M.C. və L.C.; denetim N.S., M.C. və L.C.; proje yönetimi A.D.F. və L.C.; maliyyələşdirmə temini A.D.F. və L.C.

Rəsmi nəşr qeydi: MDPI Machines, Volume 14, Issue 5, Article 484; DOI 10.3390/machines14050484.

Bu Verianla içeriğindeki bilimsel açıqlamalar yalnızca mənbə tədqiqatnın mexaniki modeli, denklemleri, WAD dizaynı və çoxcisimli simulyasiya nəticələrina dayanmaktadır. Dış mənbə yalnız bibliyoqraf kimliyin doğrulanmasında kullanılmış, tədqiqat tarafından üretilmeyen klinik və ya eksperimental nəticə eklenmemiştir.

Örütubətli üsulsel sınırlar: (1) Məqalədeki tarazlıq nəticələri real insan təcrübəlerinden değil çoxcisimli simulyasiyadan gelmektedir. (2) Gerçek əzələ aktivləşməsi modellenmemiş, oynaq sərtliyi və sönümləməüyle təxminən temsil edilmiştir. (3) Kapsamlı həssaslıq analizi strukturlmamıştır. (4) Tədqiqatda yalnız mevcut postural idarəetmə stratejisinin əsas validasiyası sunulmuş, qüvvə və sürət idarəetməcüleriyle müqayisə strukturlmamıştır. (5) Temel simulyasiya ön–arka düzlemde sadeleştirilmiş MBDHM kullanmaktadır. (6) Gerçek kullanıcı təcrübəleri və genç/yaşlı iştirakçı müqayisəları gelecek tədqiqatya bıraxınlmıştır.

Mənbə içi küçük terminoloji notu: Şekil 11'i açıqlayan metinde “hip (θH), knee (θK), and ankle (θK)” ifadesi yer almaktadır; cədvəldaki dəyişən diaqnozmlarına və qrafiğin lejantına göre topuq dəyişəni θA'dır. Mənbə metindeki bu yazım sürüşməsı bilimsel sonucu değiştirecek biçimde yeniden yorumlanmamıştır.