“Estou querendo comprar uma célula de carga de 6 DOF e fiquei impressionado com as opções de baixo perfil da Sunrise.”----um especialista em pesquisa de reabilitação
Fonte da imagem: Laboratório de neurobiônica da Universidade de Michigan
Com o surgimento da inteligência artificial, pesquisadores na América do Norte e na Europa fizeram progressos impressionantes na pesquisa e desenvolvimento da reabilitação médica.Entre eles, as próteses com inteligência artificial (próteses robóticas) têm atraído muita atenção.Um dos principais componentes das próteses de IA é a unidade de controle de força.A prótese tradicional suporta o usuário de forma fixa, de modo que os outros membros e partes do corpo do usuário frequentemente precisam cooperar com a prótese rígida para completar a ação.Não apenas a capacidade de se mover é limitada, mas também o movimento é incoordenado.É fácil cair e desenvolver complicações secundárias, criando mais dificuldades e desafios para os pacientes.Diferente das próteses tradicionais, as próteses robóticas podem fornecer aos usuários suporte de equilíbrio ativo em vez de passivo de acordo com as mudanças nas condições e movimentos da estrada, permitindo que eles atuem com mais liberdade e melhorem muito sua qualidade de vida.
Fonte da imagem: Projeto e implementação clínica de uma perna biônica de código aberto, Alejandro F. Azocar.Volume de Engenharia Biomédica da Nature.
Segundo as estatísticas, existem pelo menos 300.000 amputados nos EUA.Na China, existem 24,12 milhões de deficientes físicos, dos quais 2,26 milhões são amputados, e apenas 39,8% receberam próteses.As estatísticas dos últimos dois anos mostram que na China o número médio anual de novas amputações é de cerca de 200.000 devido a acidentes de trânsito, acidentes industriais, acidentes de mineração e doenças.O número de amputações devido ao diabetes está aumentando rapidamente.Membros protéticos também precisam ser substituídos à medida que envelhecem.Além disso, pacientes com fraqueza muscular, atrofia muscular ou hemiplegia também precisam de ajuda médica, como exoesqueletos, para ajudá-los a se levantar ou se mover novamente.Portanto, próteses inteligentes e exoesqueletos inteligentes mais eficientes e confiáveis têm grande demanda de mercado e importância social.
Fonte da imagem: Laboratório de sistemas de controle locomotor da UT Dallas
Para realizar o controle de força de próteses inteligentes, são necessários 6 sensores de força DOF para detectar mudanças nas condições da estrada em tempo real e controlar com precisão a magnitude da força.A complexidade das condições da estrada, a variabilidade das ações e as restrições de integração colocam requisitos muito altos nos sensores de força 6 DOF.Não só deve atender aos requisitos de força e momento, mas também ser leve e fino.Os usuários disseram que, após investigação, descobriram que, no mercado, apenas os sensores de força SRI M35 ultrafinos da série 6 DOF podem atender a todos esses requisitos.
A série M35 inclui 18 modelos, todos com menos de 1 cm de espessura e o menor com apenas 7,5 mm de espessura.Os pesos são todos inferiores a 0,26 kg e o mais leve é de apenas 0,01 kg.A não linearidade e a histerese são de 1%, diafonia inferior a 3% e são construídos com tecnologia de strain gauge de aço inoxidável.O excelente desempenho desses sensores finos, leves e compactos pode ser alcançado devido aos 30 anos de experiência em design do SRI, originando-se do manequim de segurança automotiva e expandindo-se além.Essas tecnologias agora estão sendo usadas na pesquisa e desenvolvimento de próteses inteligentes para escoltar a segurança de mais pessoas.
Fonte da imagem: Laboratório de neurobiônica da Universidade de Michigan, laboratório de sistemas de controle locomotor
Além disso, o preço dos sensores SRI é muito competitivo em comparação com os de outros grandes fabricantes de sensores de força.Com sua forte força técnica e preço acessível, a discreta marca SRI se espalhou de boca em boca e é profundamente amada pelos principais laboratórios de pesquisa de reabilitação médica e indústria de próteses robóticas.Nos últimos 7 anos, pesquisadores e engenheiros de biônica e biomecânica dos Estados Unidos, China, Canadá, Japão, Itália, Espanha e outros países usaram sensores SRI ultrafinos para pesquisas inovadoras, publicaram um grande número de trabalhos acadêmicos e alcançaram resultados notáveis progresso.
No próximo artigo, apresentaremos a aplicação da série ultrafina SRI M35 no campo da reabilitação médica.Incluindo os mais recentes resultados de pesquisa de próteses inteligentes e exoesqueletos inteligentes publicados nas revistas de conferências Nature e IEEE.Fique atento!
Referência:
1. População de pacientes e outras estimativas de próteses e órteses nos EUA, Maurice A. LeBlanc, MS, CP
2. Projeto e implementação clínica de uma perna biônica de código aberto, Alejandro F. Azocar.Volume de Engenharia Biomédica da Nature.
3. Projeto e validação de uma órtese de joelho-tornozelo de torque denso e altamente retroativa.Hanqi Zhu, 2017 IEEE International Conference on Robotics and Automation (ICRA)