“Sto cercando di acquistare una cella di carico da 6 DOF e sono rimasto impressionato dalle opzioni a basso profilo Sunrise.”---- un esperto di ricerca sulla riabilitazione
Fonte immagine: laboratorio di neurobionica dell'Università del Michigan
Con l'ascesa dell'intelligenza artificiale, i ricercatori del Nord America e dell'Europa hanno compiuto notevoli progressi nella ricerca e nello sviluppo della riabilitazione medica.Tra questi, le protesi artificialmente intelligenti (protesi robotiche) hanno attirato molta attenzione.Uno dei componenti chiave delle protesi AI è l'unità di controllo della forza.La protesi tradizionale supporta l'utente in modo fisso, quindi gli altri arti e parti del corpo dell'utente spesso devono cooperare con la protesi rigida per completare l'azione.Non solo la capacità di muoversi è limitata, ma anche il movimento è scoordinato.È facile cadere e sviluppare complicanze secondarie, creando maggiori difficoltà e sfide per i pazienti.A differenza delle protesi tradizionali, le protesi robotiche possono fornire agli utenti un supporto di equilibrio attivo piuttosto che passivo in base ai cambiamenti delle condizioni stradali e dei movimenti, consentendo loro di agire più liberamente e migliorare notevolmente la qualità della vita.
Fonte immagine: progettazione e implementazione clinica di una gamba bionica open source, Alejandro F. Azocar.Natura Ingegneria biomedica volume.
Secondo le statistiche, ci sono almeno 300.000 amputati negli Stati Uniti.In Cina ci sono 24,12 milioni di portatori di handicap fisici, di cui 2,26 milioni sono amputati e solo il 39,8% è portatore di protesi.Le statistiche degli ultimi due anni mostrano che in Cina il numero medio annuo di nuove amputazioni è di circa 200.000 a causa di incidenti stradali, infortuni sul lavoro, incidenti minerari e malattie.Il numero di amputazioni dovute al diabete è in rapido aumento.Anche gli arti protesici devono essere sostituiti man mano che invecchiano.Inoltre, i pazienti con debolezza muscolare, atrofia muscolare o emiplegia necessitano anche di ausili medici come esoscheletri per aiutarli a stare in piedi o a muoversi di nuovo.Pertanto, protesi intelligenti ed esoscheletri intelligenti più efficienti e affidabili hanno una grande domanda di mercato e un significato sociale.
Fonte immagine: laboratorio di sistemi di controllo locomotore UT Dallas
Per realizzare il controllo della forza delle protesi intelligenti, sono necessari 6 sensori di forza DOF per rilevare i cambiamenti delle condizioni stradali in tempo reale e controllare con precisione l'entità della forza.La complessità delle condizioni stradali, la variabilità delle azioni e i vincoli di integrazione impongono requisiti molto elevati a 6 sensori di forza DOF.Non solo deve soddisfare i requisiti di forza e momento, ma deve anche essere leggero e sottile.Gli utenti hanno affermato che, dopo un'indagine, hanno scoperto che, sul mercato, solo i sensori di forza DOF serie 6 ultrasottili SRI M35 possono soddisfare tutti questi requisiti.
La serie M35 comprende 18 modelli, tutti con uno spessore inferiore a 1 cm e il più piccolo ha uno spessore di soli 7,5 mm.I pesi sono tutti inferiori a 0,26 kg e il più leggero è solo 0,01 kg.La non linearità e l'isteresi sono dell'1%, la diafonia è inferiore al 3% e sono costruite con la tecnologia degli estensimetri a lamina metallica.Le eccellenti prestazioni di questi sensori sottili, leggeri e compatti possono essere raggiunte grazie ai 30 anni di esperienza di progettazione di SRI, originata dal manichino di sicurezza per automobili e ampliata oltre.Queste tecnologie vengono ora utilizzate nella ricerca e nello sviluppo di protesi intelligenti per garantire la sicurezza di più persone.
Fonte dell'immagine: laboratorio di neurobionica dell'Università del Michigan, laboratorio di sistemi di controllo locomotore
Inoltre, il prezzo dei sensori SRI è molto competitivo rispetto a quello di altri importanti produttori di sensori di forza.Con la sua forte forza tecnica e il prezzo accessibile, il marchio SRI è stato diffuso con il passaparola ed è profondamente amato dai migliori laboratori di ricerca sulla riabilitazione medica e dall'industria delle protesi robotiche.Negli ultimi 7 anni, ricercatori e ingegneri di bionica e biomeccanica provenienti da Stati Uniti, Cina, Canada, Giappone, Italia, Spagna e altri paesi hanno utilizzato sensori ultrasottili SRI per ricerche innovative, pubblicato un gran numero di articoli accademici e raggiunto notevoli risultati progresso.
Nel prossimo articolo, introdurremo l'applicazione della serie ultrasottile SRI M35 nel campo della riabilitazione medica.Compresi gli ultimi risultati della ricerca su protesi intelligenti ed esoscheletri intelligenti pubblicati su Nature e sulle riviste della conferenza IEEE.Rimani sintonizzato!
Riferimento:
1. Popolazione di pazienti e altre stime di protesi e ortesi negli Stati Uniti, Maurice A. LeBlanc, MS, CP
2. Progettazione e implementazione clinica di una gamba bionica open source, Alejandro F. Azocar.Natura Ingegneria biomedica volume.
3. Progettazione e convalida di un'ortesi per ginocchio-caviglia alimentata a coppia densa e altamente retroattiva.Hanqi Zhu, Conferenza internazionale IEEE 2017 su robotica e automazione (ICRA)