"Estic buscant comprar una cèl·lula de càrrega de 6 DOF i em van impressionar les opcions de perfil baix de Sunrise.”----un expert en recerca en rehabilitació
Font de la imatge: laboratori de neurobiònica de la Universitat de Michigan
Amb l'auge de la intel·ligència artificial, els investigadors d'Amèrica del Nord i Europa han fet un progrés impressionant en la recerca i el desenvolupament de la rehabilitació mèdica.Entre elles, les pròtesis artificialment intel·ligents (pròtesis robot) han cridat molt l'atenció.Un dels components clau de les pròtesis d'IA és la unitat de control de força.La pròtesi tradicional dóna suport a l'usuari d'una manera fixa, de manera que les altres extremitats i parts del cos de l'usuari sovint necessiten cooperar amb la pròtesi rígida per completar l'acció.No només la capacitat de moure's és limitada, sinó que també el moviment és descoordinat.És fàcil caure i desenvolupar complicacions secundàries, creant més dificultats i reptes per als pacients.A diferència de les pròtesis tradicionals, les pròtesis robòtiques poden oferir als usuaris un suport d'equilibri actiu més que passiu segons els canvis de les condicions de la carretera i els moviments, cosa que els permet actuar amb més llibertat i millorar considerablement la seva qualitat de vida.
Font de la imatge: Disseny i implementació clínica d'una cama biònica de codi obert, Alejandro F. Azocar.Volum Enginyeria Biomèdica de la natura.
Segons les estadístiques, als EUA hi ha almenys 300.000 amputats.A la Xina, hi ha 24,12 milions de persones amb discapacitat física, de les quals 2,26 milions són amputades, i només el 39,8% tenen pròtesis.Les estadístiques dels últims dos anys mostren que a la Xina el nombre mitjà anual de noves amputacions és d'unes 200.000 a causa d'accidents de trànsit, accidents industrials, accidents miners i malalties.El nombre d'amputacions per diabetis augmenta ràpidament.Les extremitats protètiques també s'han de substituir a mesura que envelleixen.A més, els pacients amb debilitat muscular, atròfia muscular o hemiplegia també necessiten ajuts mèdics com exoesquelets que els ajudin a posar-se de peu o a moure's de nou.Per tant, les pròtesis intel·ligents i els exoesquelets intel·ligents més eficients i fiables tenen una gran demanda de mercat i una importància social.
Font de la imatge: laboratori de sistemes de control de locomotors de la UT Dallas
Per realitzar el control de la força de les pròtesis intel·ligents, es necessiten 6 sensors de força DOF per detectar els canvis en les condicions de la carretera en temps real i controlar amb precisió la magnitud de la força.La complexitat de les condicions de la carretera, la variabilitat de les accions i les limitacions d'integració exigeixen uns requisits molt elevats als sensors de força de 6 DOF.No només ha de complir els requisits de força i moment, sinó que també ha de ser lleuger i prim.Els usuaris van dir que, després de la investigació, van trobar que, al mercat, només els sensors de força SRI M35 ultra prims de 6 DOF poden complir tots aquests requisits.
La sèrie M35 inclou 18 models, tots ells de menys d'1 cm de gruix, i el més petit només fa 7,5 mm de gruix.Tots els pesos són inferiors a 0,26 kg i el més lleuger només és de 0,01 kg.La no linealitat i la histèresi és de l'1%, la diafonia és inferior al 3% i es construeixen amb tecnologia de calibre de tensió de làmina metàl·lica.L'excel·lent rendiment d'aquests sensors prims, lleugers i compactes es pot aconseguir gràcies als 30 anys d'experiència de disseny de SRI, originats en el maniquí de seguretat d'automòbils i que s'expandeixen més enllà.Aquestes tecnologies s'estan utilitzant ara en la investigació i desenvolupament de pròtesis intel·ligents per escoltar la seguretat de més persones.
Font de la imatge: laboratori de neurobiònica de la Universitat de Michigan, laboratori de sistemes de control locomotor
A més, el preu dels sensors SRI és molt competitiu en comparació amb els d'altres fabricants de sensors de força importants.Amb la seva forta força tècnica i el seu preu assequible, la marca SRI s'ha difós per boca i és molt estimada pels principals laboratoris d'investigació de rehabilitació mèdica i la indústria de pròtesis robòtiques.En els darrers 7 anys, investigadors i enginyers en biònica i biomecànica dels Estats Units, la Xina, el Canadà, el Japó, Itàlia, Espanya i altres països han utilitzat sensors ultra prims SRI per a investigacions innovadores, han publicat un gran nombre d'articles acadèmics i han aconseguit progrés, progressar.
En el següent article, presentarem l'aplicació de la sèrie ultrafina SRI M35 en el camp de la rehabilitació mèdica.Inclou els últims resultats de recerca de pròtesis intel·ligents i exoesquelets intel·ligents publicats a les revistes de conferències Nature i IEEE.Estigueu atents!
Referència:
1. Població de pacients i altres estimacions de pròtesis i ortesis als EUA, Maurice A. LeBlanc, MS, CP
2. Disseny i implementació clínica d'una cama biònica de codi obert, Alejandro F. Azocar.Volum Enginyeria Biomèdica de la natura.
3. Disseny i validació d'una òrtesi de genoll i turmell motoritzada amb un parell dens i altament retroalimentat.Hanqi Zhu, 2017 IEEE International Conference on Robotics and Automation (ICRA)