Mise à jour du CCEFP: Pneumatique conçu pour la marche

L'orthèse portative motorisée cheville-pied (PPAFO) est un appareil pneumatique qui a été créé pour répondre au besoin d'assistance de couple bidirectionnelle. L'une des nouvelles caractéristiques du PPAFO est sa nature portable, alimenté par une source d'alimentation pneumatique, généralement une bouteille de CO2 comprimé. La nature portable de l'alimentation électrique permet à l'utilisateur de porter le PPAFO dans n'importe quel environnement, loin des attaches de laboratoire et des équipements de test.

L'une des limitations de l'aspect portable est la quantité finie de carburant qui peut être stockée dans la bouteille de CO2 comprimé portable. Le carburant fini entraîne une durée de fonctionnement limitée pour le système PPAFO. Conformément à l'un des principaux objectifs du CCEFP, qui est d'améliorer l'efficacité de l'énergie hydraulique, un système de recyclage des gaz d'échappement pour le PPAFO a été élaboré.

Ce schéma de recyclage pneumatique a été développé pour capturer l'échappement d'une direction d'actionnement et réacheminer l'échappement capté pour alimenter la direction d'actionnement inverse. Dans l'application du PPAFO, ce schéma fonctionne incroyablement bien en fonction des besoins spécifiques en énergie pour l'aide à la marche.

Pendant la marche, la cheville génère plus de couple dans le sens de la flexion plantaire (les orteils vers le bas) que dans le sens de la dorsiflexion (les orteils vers le haut). Le système pneumatique a été conçu pour réguler la quantité de couple appliquée en fonction de la direction de l'assistance. Dans la conception originale du système pneumatique, le couple de flexion plantaire était régulé par le régulateur de pression de la bouteille de CO2, et pour le couple de flexion dorsiflexion, un régulateur de pression en ligne secondaire a été utilisé pour réguler davantage la pression, car moins de couple est nécessaire pour maintenir le pied et orteils pendant le swing. Les deux directions d'actionnement étaient alimentées par la bouteille de CO2 finie portable. Dans le schéma de recyclage, l'actionnement de la flexion plantaire est alimenté par la bouteille de CO2 et régulé par le régulateur de bouteille qui est le même que la conception pneumatique d'origine.

Le recyclage se produit lorsque l'échappement de l'actionnement de la flexion plantaire est capté dans un accumulateur. Ensuite, au lieu d'alimenter l'actionnement de la dorsiflexion à partir de la bouteille de CO2 et de réguler à la baisse la pression pour réduire le couple, l'actionnement de la dorsiflexion est alimenté par l'échappement accumulé - qui est déjà à une pression appropriée inférieure pour l'actionnement de la dorsiflexion. La mise en œuvre du circuit pneumatique avec recyclage pour alimenter le PPAFO a amélioré l'efficacité globale du système de 75% de 27 à 47 minutes, permettant une utilisation plus longue du PPAFO sans avoir besoin de recharger ou de remplacer l'alimentation en carburant.