"אני מחפש לרכוש תא עומס 6 DOF והתרשמתי מהאפשרויות הנמוכות של Sunrise.”----מומחה לחקר שיקום
מקור תמונה: מעבדת הנוירוביוניקה של אוניברסיטת מישיגן
עם עליית הבינה המלאכותית, חוקרים בצפון אמריקה ובאירופה עשו התקדמות מרשימה במחקר ובפיתוח של שיקום רפואי.ביניהם, תותבות אינטליגנטיות מלאכותיות (פרוטזות רובוט) משכו תשומת לב רבה.אחד המרכיבים המרכזיים של תותבות AI הוא יחידת בקרת הכוח.התותבת המסורתית תומכת במשתמש באופן קבוע, ולכן שאר איבריו וחלקי הגוף של המשתמש צריכים לרוב לשתף פעולה עם התותבת הקשיחה להשלמת הפעולה.לא רק יכולת התנועה מוגבלת, אלא גם התנועה אינה מתואמת.קל ליפול ולפתח סיבוכים משניים, מה שיוצר יותר קשיים ואתגרים למטופלים.בשונה מתותבות מסורתיות, תותבות רובוטיות יכולות לספק למשתמשים תמיכה בשיווי משקל אקטיבי ולא פסיבי בהתאם לשינויים בתנאי הדרך והתנועות, ולאפשר להם לפעול בצורה חופשית יותר ולשפר מאוד את איכות חייהם.
מקור תמונה: תכנון ויישום קליני של רגל ביונית בקוד פתוח, אלחנדרו פ. אזוקר.נפח הנדסה ביו-רפואית בטבע.
לפי הסטטיסטיקה, בארה"ב יש לפחות 300,000 קטועי גפיים.בסין יש 24.12 מיליון אנשים עם מוגבלות פיזית, מתוכם 2.26 מיליון קטועי גפיים, ורק ל-39.8% הותקנו תותבות.נתונים סטטיסטיים בשנתיים האחרונות מלמדים כי בסין המספר השנתי הממוצע של קטיעות חדשות עומד על כ-200,000 עקב תאונות דרכים, תאונות תעשייתיות, תאונות כרייה ומחלות.מספר הקטיעות עקב סוכרת גדל במהירות.יש להחליף גם גפיים תותבות עם הגיל.בנוסף, חולים עם חולשת שרירים, ניוון שרירים או היפפלגיה זקוקים גם לעזרים רפואיים כגון שלדים חיצוניים כדי לעזור להם לעמוד או לזוז שוב.לכן, לתותבות חכמות יעילות ואמינות יותר ושלדים חיצוניים חכמים יש ביקוש רב בשוק ומשמעות חברתית.
מקור תמונה: מעבדת מערכות בקרת תנועה של UT Dallas
כדי לממש את בקרת הכוח של תותבות חכמות, יש צורך ב-6 חיישני כוח DOF כדי לחוש שינויים בתנאי הדרך בזמן אמת ולשלוט במדויק על גודל הכוח.המורכבות של תנאי הדרך, השונות של הפעולות ומגבלות האינטגרציה מציבים דרישות גבוהות מאוד ל-6 חיישני כוח DOF.לא רק שהוא חייב לעמוד בדרישות הטווח של כוח ומומנט, אלא גם להיות קל משקל ודק.משתמשים אמרו כי לאחר חקירה, הם גילו שבשוק, רק חיישני כוח DOF מסדרה SRI M35 דק במיוחד יכולים לעמוד בכל הדרישות הללו.
סדרת M35 כוללת 18 דגמים, כולם בעובי של פחות מ-1 ס"מ, והקטן ביותר בעובי של 7.5 מ"מ בלבד.המשקלים כולם פחות מ-0.26 ק"ג, והקל ביותר הוא רק 0.01 ק"ג.אי-ליניאריות והיסטרזיס הם 1%, דיבור צולב פחות מ-3% והם בנויים עם טכנולוגיית מד מתח מתכת של נייר כסף.ניתן להשיג את הביצועים המצוינים של חיישנים דקים, קלים וקומפקטיים אלה בזכות 30 שנות ניסיון התכנון של SRI, שמקורו בבומת התרסקות בטיחות לרכב ומתרחבת מעבר.טכנולוגיות אלו נמצאות כעת בשימוש במחקר ופיתוח של תותבות חכמות כדי ללוות את בטיחותם של אנשים נוספים.
מקור תמונה: מעבדת נוירוביוניקה של אוניברסיטת מישיגן, מעבדת מערכות בקרת תנועה
חוץ מזה, המחיר עבור חיישני SRI הוא תחרותי מאוד בהשוואה לאלו של יצרני חיישני כוח גדולים אחרים.עם החוזק הטכני החזק והמחיר הנגיש שלו, מותג ה-SRI הנמוך הופץ מפה לאוזן והוא אהוב מאוד על מעבדות מחקר השיקום הרפואי המובילות ותעשיית התותבות הרובוטיות.ב-7 השנים האחרונות, חוקרים ומהנדסים ביוניקה וביומכניקה מארה"ב, סין, קנדה, יפן, איטליה, ספרד ומדינות אחרות השתמשו בחיישני SRI דקים במיוחד למחקר חדשני, פרסמו מספר רב של מאמרים אקדמיים והשיגו הישגים יוצאי דופן. התקדמות.
במאמר הבא נציג את היישום של סדרת SRI M35 דקה במיוחד בתחום השיקום הרפואי.כולל תוצאות המחקר העדכניות ביותר של תותבות אינטליגנטיות ושלדים חיצוניים חכמים שפורסמו בכתבי עת של כנסים Nature ו-IEEE.המשך לעקוב!
התייחסות:
1. אוכלוסיית חולים ואומדנים אחרים של תותבות ואורתוטיקה בארה"ב, מוריס א. לבלנק, MS, CP
2. תכנון ויישום קליני של רגל ביונית בקוד פתוח, Alejandro F. Azocar.נפח הנדסה ביו-רפואית בטבע.
3. עיצוב ואימות של אורתוזיס ברך-קרסול צפוף מומנט, בעל יכולת הנעה לאחור גבוהה.Hanqi Zhu, כנס IEEE הבינלאומי לשנת 2017 על רובוטיקה ואוטומציה (ICRA)