«Я собираюсь приобрести тензодатчик с 6 степенями свободы и был впечатлен низкопрофильными опциями Sunrise.---- эксперт по реабилитационным исследованиям
Источник изображения: лаборатория нейробионики Мичиганского университета.
С появлением искусственного интеллекта исследователи в Северной Америке и Европе добились впечатляющих успехов в исследованиях и разработках в области медицинской реабилитации.Среди них большое внимание привлекли протезы с искусственным интеллектом (роботы-протезы).Одним из ключевых компонентов протезов ИИ является блок управления силой.Традиционный протез поддерживает пользователя фиксированным образом, поэтому другие конечности и части тела пользователя часто должны взаимодействовать с жестким протезом для завершения действия.Мало того, что способность двигаться ограничена, но и движения некоординированы.Легко упасть и развить вторичные осложнения, что создает дополнительные трудности и проблемы для пациентов.В отличие от традиционных протезов, роботизированные протезы могут предоставлять пользователям активную, а не пассивную поддержку баланса в соответствии с изменениями дорожных условий и движений, позволяя им действовать более свободно и значительно улучшая качество своей жизни.
Источник изображения: Дизайн и клиническая реализация бионической ноги с открытым исходным кодом, Алехандро Ф. Азокар.Объем биомедицинской инженерии природы.
По статистике, в США не менее 300 000 человек с ампутированными конечностями.В Китае насчитывается 24,12 млн людей с ограниченными физическими возможностями, из них 2,26 млн человек с ампутированными конечностями, и только 39,8% имеют протезы.Статистические данные за последние два года показывают, что в Китае среднегодовое количество новых ампутаций составляет около 200 000 в результате дорожно-транспортных происшествий, несчастных случаев на производстве, несчастных случаев на шахтах и болезней.Число ампутаций вследствие диабета быстро растет.Протезы конечностей также нуждаются в замене по мере их старения.Кроме того, пациенты с мышечной слабостью, мышечной атрофией или гемиплегией также нуждаются в медицинских вспомогательных средствах, таких как экзоскелеты, чтобы помочь им снова стоять или двигаться.Поэтому более эффективные и надежные умные протезы и умные экзоскелеты имеют большой рыночный спрос и социальную значимость.
Источник изображения: Лаборатория локомоторных систем UT Dallas.
Для реализации управления силой интеллектуальных протезов необходимы датчики силы с 6 степенями свободы, которые в режиме реального времени обнаруживают изменения дорожных условий и точно контролируют величину силы.Сложность дорожных условий, вариативность действий и ограничения по интеграции предъявляют очень высокие требования к датчикам силы с 6 степенями свободы.Он должен не только соответствовать требованиям диапазона силы и момента, но также быть легким и тонким.Пользователи сказали, что после расследования они обнаружили, что только ультратонкие датчики силы SRI M35 серии 6 DOF могут соответствовать всем этим требованиям.
Серия M35 включает в себя 18 моделей, все из которых имеют толщину менее 1 см, а толщина самой маленькой модели составляет всего 7,5 мм.Все весы меньше 0,26 кг, а самый легкий весит всего 0,01 кг.Нелинейность и гистерезис составляют 1 %, перекрестные помехи менее 3 %, тензорезисторы изготовлены по технологии тензодатчиков из металлической фольги.Отличные характеристики этих тонких, легких и компактных датчиков могут быть достигнуты благодаря 30-летнему опыту проектирования SRI, начиная с манекена безопасности автомобиля и расширяя его.Эти технологии в настоящее время используются в исследованиях и разработках интеллектуальных протезов для обеспечения безопасности большего числа людей.
Источник изображения: Лаборатория нейробионики Мичиганского университета, лаборатория систем контроля движения.
Кроме того, цена на датчики SRI очень конкурентоспособна по сравнению с ценами других крупных производителей датчиков силы.Благодаря своей сильной технической мощи и доступной цене сдержанный бренд SRI получил широкое распространение из уст в уста и пользуется большой популярностью в ведущих научно-исследовательских лабораториях медицинской реабилитации и в индустрии роботизированного протезирования.За последние 7 лет исследователи и инженеры в области бионики и биомеханики из США, Китая, Канады, Японии, Италии, Испании и других стран использовали сверхтонкие датчики SRI для инновационных исследований, опубликовали большое количество научных работ и достигли выдающихся результатов. прогресс.
В следующей статье мы расскажем о применении ультратонкой серии SRI M35 в области медицинской реабилитации.Включая последние результаты исследований интеллектуальных протезов и интеллектуальных экзоскелетов, опубликованные в журналах конференций Nature и IEEE.Следите за обновлениями!
Ссылка:
1. Популяция пациентов и другие оценки протезирования и ортопедии в США, Морис А. Леблан, MS, CP
2. Дизайн и клиническая реализация бионической ноги с открытым исходным кодом, Алехандро Ф. Азокар.Объем биомедицинской инженерии природы.
3. Разработка и проверка коленно-лодыжного ортеза с высокой плотностью крутящего момента и возможностью обратного привода.Ханци Чжу, Международная конференция IEEE по робототехнике и автоматизации (ICRA), 2017 г.