Aktualizácia CCEFP: Pneumatika vyrobená na chôdzu

Prenosná elektrická ortéza na členku a nohe (PPAFO) je pneumatické zariadenie, ktoré bolo vyvinuté na splnenie potreby obojsmernej asistencie krútiaceho momentu. Jednou z nových vlastností PPAFO je prenosná povaha, ktorá je poháňaná pneumatickým zdrojom energie, obyčajne stlačenou fľašou CO2. Prenosná povaha napájacieho zdroja umožňuje užívateľovi nosiť PPAFO v akomkoľvek prostredí, mimo laboratórnych zariadení a testovacích zariadení.

Jedným z obmedzení prenosného aspektu je obmedzené množstvo paliva, ktoré môže byť uložené v prenosnej fľaši na stlačený CO2. Výsledkom konečného paliva je obmedzený čas prevádzky systému PPAFO. V súlade s jedným z hlavných cieľov CCEFP, ktorým je zlepšenie účinnosti energie z tekutín, bola vyvinutá schéma recyklácie výfukových plynov pre PPAFO.

Táto pneumatická recyklačná schéma bola vyvinutá na zachytenie výfukového plynu z jedného smeru ovládania a na presmerovanie zachyteného výfukového plynu na poháňanie spätného smeru činnosti. Pri uplatňovaní PPAFO táto schéma funguje neuveriteľne dobre na základe konkrétnych potrieb energie pri pomoci pri chôdzi.

Počas chôdze vytvára členok väčší krútiaci moment v smere plantarflexie (prsty na nohách nadol) ako v smere dorsiflexie (prsty na nohách). Pneumatický systém bol navrhnutý tak, aby reguloval množstvo pôsobiaceho krútiaceho momentu na základe smeru pomoci. V pôvodnej konštrukcii pneumatického systému bol krútiaci moment plantarflexu regulovaný regulátorom tlaku vo fľaši CO2 a pre krútiaci moment dorsiflexie bol použitý sekundárny regulátor tlaku v potrubí na ďalšie zníženie tlaku, pretože na udržanie tlaku je potrebný menší krútiaci moment. chodidlá a prsty počas hojdania. Oba smery ovládania boli napájané z prenosnej fľaše s obmedzeným obsahom CO2. V recyklačnej schéme je aktivácia plantarflexu napájaná z fľaše CO2 a reguluje sa regulátorom fľaše, ktorý je rovnaký ako pôvodný pneumatický dizajn.

K recyklácii dochádza, keď sa výfuk z aktivácie plantarflexie zachytí do akumulátora. Potom namiesto toho, aby sa dorsiflexná aktivácia poháňala z CO2 fľaše a aby sa znížil tlak na zníženie krútiaceho momentu, sa dorsiflexná aktivácia napája z nahromadených výfukových plynov - ktorý je už pri nižšom vhodnom tlaku na aktiváciu dorsiflexie. Implementácia pneumatického okruhu s recykláciou na napájanie PPAFO zlepšila celkovú účinnosť systému o 75% z 27 na 47 minút, čo umožnilo dlhšie používanie PPAFO bez potreby doplňovania alebo výmeny dodávky paliva.