作品簡介：

本作品針對踝關節受傷及手術後造成的行動不方便，研發踝關節外骨骼步行輔助系統，提供病患在復原過程中更多的便利性。相較於目前關於步行輔助器的研究文獻中，大多數皆使用壓力感測器去偵測使用者的足部壓力變化，並以被動式調控的方式帶動腳踝進行轉動，並非完全代替受傷的部位。這種方法只適合用在肌肉萎縮或康復後復健中的患者使用，因為受傷初期的軟組織無法承受外部所施加的壓力，必須避免受到壓迫及轉動。

有鑒於此，本作品以創新的機構設計，並透過步態動作辨識技術，以主動式調控外骨骼腳板的下壓起步及落地緩衝，代替原本受傷的腳踝進行步行動作，使受傷的部位能夠充分地復原，達到最佳的復原效果，本作品使患者在復原期間仍然能夠像正常人一樣行走，免除了過去受傷及手術後必須攜帶笨重的拐杖，而這樣的創新設計方式，是目前文獻上未曾看過的。以下歸納本作品的各項技術特點：即時處理的嵌入式系統、主動式步行輔助、地形辨識技術。綜合這些特點，穿戴本產品可使受傷的腳踝達到最佳復原效果。

　　我們採用慣性感測晶片實現步態動作辨識，慣性感測晶片將量測使用者的加速度信號，再經由嵌入式系統分析，並將訊號特徵化，不僅達到即時的步態動作辨識，更可以辨識使用者正在行走的地形，其中包括平地、斜坡及上下樓梯，並針對使用者的跨步距離及速度，即時地控制外骨骼腳板的下壓角度及速度，提供使用者向前推進的動力。

研究團隊成員：楊宗峻、李振毅、蔡宗軒

• 104 年度全國微電腦應用系統設計創作競賽 - 信號處理類研究所組佳作

• 第十六屆旺宏金矽獎 應用組 優勝