CCEFP-update: pneumatiek die is gemaakt om te wandelen

De draagbare aangedreven enkel-voet-orthese (PPAFO) is een pneumatisch apparaat dat is gemaakt om te voldoen aan de behoefte aan bidirectionele koppelondersteuning. Een van de nieuwe kenmerken van de PPAFO is zijn draagbare karakter, aangedreven door een pneumatische krachtbron, meestal een gecomprimeerde CO2-fles. Door de draagbare aard van de voeding kan de gebruiker de PPAFO in elke omgeving dragen, uit de buurt van laboratoriumbanden en testapparatuur.

Een van de beperkingen van het draagbare aspect is de eindige hoeveelheid brandstof die kan worden opgeslagen in de draagbare gecomprimeerde CO2-fles. De eindige brandstof resulteert in een beperkte bedrijfstijd voor het PPAFO-systeem. In overeenstemming met een van de hoofddoelen van de CCEFP, namelijk het verbeteren van de efficiëntie van vloeistofvermogen, is een uitlaatgasrecyclingplan voor de PPAFO ontwikkeld.

Dit pneumatische recyclingschema is ontwikkeld om de uitlaat uit één bedieningsrichting op te vangen en de opgevangen uitlaat om te leiden naar de omgekeerde bedieningsrichting. Bij de toepassing van de PPAFO werkt dit schema ongelooflijk goed op basis van de specifieke stroombehoeften voor loophulp.

Tijdens het lopen genereert de enkel meer koppel in de plantarflexie (tenen omlaag) richting, dan in de dorsiflexie (tenen omhoog) richting. Het pneumatische systeem is ontworpen om de toegepaste hoeveelheid koppel te regelen op basis van de hulprichting. In het oorspronkelijke pneumatische systeemontwerp werd het plantarflexiekoppel geregeld door de CO2-flesdrukregelaar en voor het dorsiflexiekoppel werd een secundaire in-line drukregelaar gebruikt om de druk verder te verlagen, omdat minder koppel nodig is om de voet en tenen tijdens de swing. Beide bedieningsrichtingen werden gevoed door de draagbare eindige CO2-fles. In het recyclingschema wordt de plantarflexion-aandrijving aangedreven door de CO2-fles en geregeld door de flesregelaar, die hetzelfde is als het oorspronkelijke pneumatische ontwerp.

De recycling vindt plaats wanneer de uitlaatgassen van de plantarflexionactivering worden opgevangen in een accumulator. In plaats van de dorsiflexie-aandrijving vanuit de CO2-fles aan te drijven en de druk naar beneden te regelen om het koppel te verminderen, wordt de dorsiflexie-aandrijving aangedreven door de geaccumuleerde uitlaat - die al een lagere geschikte druk heeft voor dorsiflexie-aandrijving. De implementatie van het pneumatische circuit met recycling om de PPAFO van stroom te voorzien, verbeterde de algehele systeemefficiëntie met 75% van 27 tot 47 minuten, waardoor langer gebruik van de PPAFO mogelijk was zonder de brandstoftoevoer te moeten bijvullen of vervangen.