“Saya sedang mencari untuk membeli sel beban 6 DOF dan kagum dengan pilihan profil rendah Sunrise.”----seorang pakar penyelidikan pemulihan
Sumber imej: makmal neurobionik Universiti Michigan
Dengan peningkatan kecerdasan buatan, penyelidik di Amerika Utara dan Eropah telah mencapai kemajuan yang mengagumkan dalam penyelidikan dan pembangunan pemulihan perubatan.Antaranya, prostesis pintar buatan (prostesis robot) telah menarik banyak perhatian.Salah satu komponen utama prostesis AI ialah unit kawalan daya.Prostesis tradisional menyokong pengguna dengan cara yang tetap, jadi anggota dan bahagian badan pengguna yang lain sering perlu bekerjasama dengan prostesis tegar untuk menyelesaikan tindakan.Bukan sahaja keupayaan untuk bergerak terhad, tetapi juga pergerakan tidak selaras.Ia mudah jatuh dan mengalami komplikasi sekunder, mewujudkan lebih banyak kesukaran dan cabaran untuk pesakit.Berbeza daripada prostetik tradisional, prostetik robotik boleh memberikan pengguna sokongan keseimbangan aktif dan bukannya pasif mengikut perubahan keadaan dan pergerakan jalan, membolehkan mereka bertindak dengan lebih bebas dan meningkatkan kualiti hidup mereka dengan sangat baik.
Sumber imej: Reka bentuk dan pelaksanaan klinikal kaki bionik sumber terbuka, Alejandro F. Azocar.Isipadu Kejuruteraan Bioperubatan Alam.
Menurut statistik, terdapat sekurang-kurangnya 300,000 orang yang diamputasi di AS.Di China, terdapat 24.12 juta orang cacat fizikal, di mana 2.26 juta daripadanya telah dipotong, dan hanya 39.8% telah dipasang dengan prostetik.Statistik dalam dua tahun yang lalu menunjukkan bahawa di China purata jumlah tahunan amputasi baru adalah kira-kira 200,000 disebabkan oleh kemalangan jalan raya, kemalangan industri, kemalangan perlombongan dan penyakit.Bilangan amputasi akibat diabetes meningkat dengan pesat.Anggota palsu juga perlu diganti apabila mereka semakin tua.Di samping itu, pesakit yang mengalami kelemahan otot, atrofi otot, atau hemiplegia juga memerlukan bantuan perubatan seperti exoskeletons untuk membantu mereka berdiri atau bergerak semula.Oleh itu, prostetik pintar dan eksoskeleton pintar yang lebih cekap dan boleh dipercayai mempunyai permintaan pasaran dan kepentingan sosial yang besar.
Sumber imej: makmal sistem kawalan lokomotor UT Dallas
Untuk merealisasikan kawalan daya prostetik pintar, 6 penderia daya DOF diperlukan untuk mengesan perubahan dalam keadaan jalan dalam masa nyata dan mengawal magnitud daya dengan tepat.Kerumitan keadaan jalan raya, kebolehubahan tindakan dan kekangan penyepaduan meletakkan keperluan yang sangat tinggi pada 6 penderia daya DOF.Ia bukan sahaja mesti memenuhi keperluan julat daya dan momen, tetapi juga ringan dan nipis.Pengguna berkata selepas penyiasatan, mereka mendapati bahawa, di pasaran, hanya sensor daya 6 DOF siri ultra nipis SRI M35 boleh memenuhi semua keperluan ini.
Siri M35 termasuk 18 model, semuanya tebal kurang daripada 1cm, dan yang terkecil hanya tebal 7.5mm.Berat semuanya kurang daripada 0.26kg, dan paling ringan hanya 0.01kg.Tidak lineariti dan histerisis ialah 1%, crosstalk kurang daripada 3% dan dibina dengan teknologi tolok terikan kerajang logam mencuri.Prestasi cemerlang penderia nipis, ringan dan padat ini boleh dicapai kerana pengalaman reka bentuk SRI selama 30 tahun, yang berasal daripada tiruan kemalangan keselamatan kereta dan berkembang seterusnya.Teknologi ini kini digunakan dalam penyelidikan dan pembangunan prostetik pintar untuk mengiringi keselamatan lebih ramai orang.
Sumber imej: Makmal neurobionik Universiti Michigan, makmal sistem kawalan lokomotor
Selain itu, harga untuk penderia SRI adalah sangat kompetitif berbanding dengan harga dari pengeluar penderia daya utama yang lain.Dengan kekuatan teknikalnya yang kukuh dan harga yang berpatutan, jenama SRI yang sederhana telah disebarkan dari mulut ke mulut dan amat disayangi oleh makmal penyelidikan pemulihan perubatan terkemuka dan industri prostetik robotik.Dalam 7 tahun yang lalu, penyelidik dan jurutera bionik dan biomekanik dari Amerika Syarikat, China, Kanada, Jepun, Itali, Sepanyol dan negara-negara lain telah menggunakan penderia ultra-nipis SRI untuk penyelidikan inovatif, menerbitkan sejumlah besar kertas akademik dan mencapai pencapaian yang luar biasa. kemajuan.
Dalam artikel seterusnya, kami akan memperkenalkan aplikasi siri ultra-nipis SRI M35 dalam bidang pemulihan perubatan.Termasuk hasil penyelidikan terkini prostetik pintar dan eksoskeleton pintar yang diterbitkan dalam jurnal persidangan Nature dan IEEE.Nantikan!
Rujukan:
1. Populasi Pesakit Dan Anggaran Lain Prostetik Dan Ortotik Di Amerika Syarikat, Maurice A. LeBlanc, MS, CP
2. Reka bentuk dan pelaksanaan klinikal kaki bionik sumber terbuka, Alejandro F. Azocar.Isipadu Kejuruteraan Bioperubatan Alam.
3. Reka Bentuk dan Pengesahan Tork Padat, Sangat Boleh Digerakkan Belakang Orthosis Lutut-Pergelangan Kaki.Hanqi Zhu, 2017 IEEE International Conference on Robotics and Automation (ICRA)