„Търся да закупя динамометрична клетка с 6 DOF и бях впечатлен от опциите с нисък профил Sunrise.”----експерт по рехабилитационни изследвания
Източник на изображението: Лаборатория по невробиология на Мичиганския университет
С възхода на изкуствения интелект изследователите в Северна Америка и Европа постигнаха впечатляващ напредък в изследванията и развитието на медицинската рехабилитация.Сред тях много внимание привлякоха изкуствено интелигентните протези (роботизирани протези).Един от ключовите компоненти на AI протезите е блокът за контрол на силата.Традиционната протеза поддържа потребителя по фиксиран начин, така че другите крайници и части на тялото на потребителя често трябва да си сътрудничат с твърдата протеза, за да завършат действието.Не само възможността за движение е ограничена, но и движението е некоординирано.Лесно е да се падне и да се развият вторични усложнения, създавайки повече трудности и предизвикателства за пациентите.За разлика от традиционните протези, роботизираните протези могат да осигурят на потребителите по-скоро активна, отколкото пасивна поддръжка на равновесие според промените в пътните условия и движения, което им позволява да действат по-свободно и значително да подобрят качеството си на живот.
Източник на изображението: Дизайн и клинично прилагане на бионичен крак с отворен код, Алехандро Ф. Азокар.Том на Nature Biomedical Engineering.
Според статистиката в САЩ има най-малко 300 000 ампутирани.В Китай има 24,12 милиона хора с физически увреждания, от които 2,26 милиона са с ампутирани крака, а само 39,8% са снабдени с протези.Статистиката през последните две години показва, че в Китай средният годишен брой на новите ампутации е около 200 000 поради пътнотранспортни произшествия, промишлени аварии, минни аварии и болести.Броят на ампутациите поради диабет нараства бързо.Протезните крайници също трябва да бъдат заменени с напредване на възрастта.В допълнение, пациентите с мускулна слабост, мускулна атрофия или хемиплегия също се нуждаят от медицински помощни средства като екзоскелети, които да им помогнат да се изправят или да се движат отново.Следователно по-ефективните и надеждни интелигентни протези и интелигентните екзоскелети имат голямо пазарно търсене и социално значение.
Източник на изображението: Лаборатория за системи за локомоторно управление на UT Dallas
За да се реализира контролът на силата на интелигентните протези, са необходими 6 DOF сензора за сила, за да усетят промените в пътните условия в реално време и да контролират прецизно големината на силата.Сложността на пътните условия, променливостта на действията и ограниченията за интегриране поставят много високи изисквания към 6 DOF сензора за сила.Той не само трябва да отговаря на изискванията за диапазон на сила и момент, но и да е лек и тънък.Потребителите казаха, че след проучване са открили, че на пазара само ултратънки сензори за сила SRI M35 от серия 6 DOF могат да отговорят на всички тези изисквания.
Серията M35 включва 18 модела, всички от които са с дебелина под 1 см, а най-малкият е с дебелина само 7,5 мм.Всички тегла са под 0,26 кг, а най-лекият е само 0,01 кг.Нелинейността и хистерезисът са 1%, кръстосаните смущения са по-малко от 3% и са изградени с технология за тензодатчик от кражба върху метално фолио.Отличната производителност на тези тънки, леки, компактни сензори може да бъде постигната благодарение на 30-годишния опит в дизайна на SRI, произхождащ от автомобилния манекен за безопасност при катастрофа и разширяващ се отвъд.Тези технологии сега се използват в изследването и разработването на интелигентни протези, за да се гарантира безопасността на повече хора.
Източник на изображението: Лаборатория по невробионика на Мичиганския университет, лаборатория за системи за локомоторно управление
Освен това цената на SRI сензорите е много конкурентна в сравнение с тези на други големи производители на сензори за сила.Със силната си техническа сила и достъпна цена, скромната марка SRI се разпространява от уста на уста и е силно обичана от най-добрите изследователски лаборатории за медицинска рехабилитация и индустрията за роботизирани протези.През последните 7 години изследователи и инженери по бионика и биомеханика от Съединените щати, Китай, Канада, Япония, Италия, Испания и други страни са използвали ултратънки сензори SRI за иновативни изследвания, публикували са голям брой академични статии и са постигнали забележителни прогрес.
В следващата статия ще представим приложението на ултратънката серия SRI M35 в областта на медицинската рехабилитация.Включително най-новите резултати от изследвания на интелигентни протези и интелигентни екзоскелети, публикувани в конферентните списания на Nature и IEEE.Останете на линия!
Справка:
1. Пациентска популация и други оценки на протези и ортопеди в САЩ, Maurice A. LeBlanc, MS, CP
2. Проектиране и клинично прилагане на бионичен крак с отворен код, Алехандро Ф. Азокар.Том на Nature Biomedical Engineering.
3. Проектиране и валидиране на коляно-глезенна ортеза с плътен въртящ момент, силно задвижвана назад.Hanqi Zhu, 2017 IEEE Международна конференция по роботика и автоматизация (ICRA)