“Jeg er på udkig efter at købe en 6 DOF vejecelle og var imponeret over Sunrise lavprofil muligheder.”----en rehabiliteringsforskningsekspert
Billedkilde: University of Michigan neurobionics lab
Med fremkomsten af kunstig intelligens har forskere i Nordamerika og Europa gjort imponerende fremskridt inden for forskning og udvikling af medicinsk rehabilitering.Blandt dem har kunstigt intelligente proteser (robotproteser) tiltrukket sig stor opmærksomhed.En af nøglekomponenterne i AI-proteser er kraftkontrolenheden.Den traditionelle protese støtter brugeren på en fast måde, så brugerens øvrige lemmer og kropsdele skal ofte samarbejde med den stive protese for at fuldføre handlingen.Ikke kun er evnen til at bevæge sig begrænset, men også bevægelsen er ukoordineret.Det er let at falde og udvikle sekundære komplikationer, hvilket skaber flere vanskeligheder og udfordringer for patienterne.Til forskel fra traditionelle proteser kan robotproteser give brugerne aktiv snarere end passiv balancestøtte i henhold til ændringer i vejforhold og bevægelser, hvilket giver dem mulighed for at handle mere frit og forbedre deres livskvalitet betydeligt.
Billedkilde: Design og klinisk implementering af et open source bionisk ben, Alejandro F. Azocar.Nature Biomedicinsk teknik bind.
Ifølge statistikker er der mindst 300.000 amputerede i USA.I Kina er der 24,12 millioner fysisk handicappede, hvoraf 2,26 millioner er amputerede, og kun 39,8% er blevet udstyret med proteser.Statistik fra de seneste to år viser, at i Kina er det gennemsnitlige årlige antal nye amputationer omkring 200.000 på grund af trafikulykker, industriulykker, mineulykker og sygdomme.Antallet af amputationer på grund af diabetes stiger hurtigt.Lemmerproteser skal også udskiftes, når de bliver ældre.Derudover har patienter med muskelsvaghed, muskelatrofi eller hemiplegi også brug for medicinske hjælpemidler såsom eksoskeletoner for at hjælpe dem med at stå eller bevæge sig igen.Derfor har mere effektive og pålidelige smarte proteser og smarte eksoskeletter stor markedsefterspørgsel og social betydning.
Billedkilde: UT Dallas locomotor control systems lab
For at realisere kraftstyringen af intelligente proteser er der brug for 6 DOF-kraftsensorer til at registrere ændringer i vejforholdene i realtid og præcist kontrollere kraftens størrelse.Kompleksiteten af vejforholdene, variabiliteten af handlinger og integrationsbegrænsninger stiller meget høje krav til 6 DOF-kraftsensorer.Det skal ikke kun opfylde rækkevidden af kraft og moment, men også være let og tyndt.Brugere sagde, at efter undersøgelse fandt de ud af, at på markedet kun SRI M35 ultratynde serie 6 DOF kraftsensorer kan opfylde alle disse krav.
M35-serien omfatter 18 modeller, som alle er mindre end 1 cm tykke, og den mindste er kun 7,5 mm tyk.Vægtene er alle mindre end 0,26 kg, og den letteste vejer kun 0,01 kg.Ikke-linearitet og hysterese er 1%, crosstalk mindre end 3% og er bygget med steal on metal folie strain gauge-teknologi.Den fremragende ydeevne af disse tynde, lette, kompakte sensorer kan opnås på grund af SRI's 30 års designerfaring, der stammer fra bilsikkerhedsdukken og udvider sig videre.Disse teknologier bliver nu brugt i forskning og udvikling af intelligente proteser for at eskortere sikkerheden for flere mennesker.
Billedkilde: University of Michigan neurobionics lab, lokomotorisk kontrolsystemer lab
Desuden er prisen for SRI-sensorer meget konkurrencedygtig sammenlignet med dem fra andre store kraftsensorproducenter.Med sin stærke tekniske styrke og overkommelige pris er det afdæmpede SRI-mærke blevet spredt fra mund til mund og er dybt elsket af de bedste medicinske rehabiliteringsforskningslaboratorier og robotproteseindustrien.I de seneste 7 år har bionik- og biomekanikforskere og ingeniører fra USA, Kina, Canada, Japan, Italien, Spanien og andre lande brugt SRI ultratynde sensorer til innovativ forskning, udgivet et stort antal akademiske artikler og opnået bemærkelsesværdige fremskridt.
I den næste artikel vil vi introducere anvendelsen af SRI M35 ultratynde serier inden for medicinsk rehabilitering.Herunder de seneste forskningsresultater af intelligente proteser og intelligente eksoskeletoner offentliggjort i Nature og IEEE konferencetidsskrifter.Bliv hængende!
Reference:
1. Patientpopulation og andre skøn over proteser og ortotika i USA, Maurice A. LeBlanc, MS, CP
2. Design og klinisk implementering af et open source bionisk ben, Alejandro F. Azocar.Nature Biomedicinsk teknik bind.
3. Design og validering af en drejningstæt knæ-ankel-ortose, der kan køres tilbage i høj grad.Hanqi Zhu, 2017 IEEE International Conference on Robotics and Automation (ICRA)