„Ich möchte eine 6-DOF-Wägezelle kaufen und war von den Low-Profile-Optionen von Sunrise beeindruckt.”----ein Rehabilitationsforschungsexperte
Bildquelle: Neurobionik-Labor der University of Michigan
Mit dem Aufstieg der künstlichen Intelligenz haben Forscher in Nordamerika und Europa beeindruckende Fortschritte in der Erforschung und Entwicklung der medizinischen Rehabilitation erzielt.Unter ihnen haben künstlich intelligente Prothesen (Roboterprothesen) viel Aufmerksamkeit erregt.Eine der Schlüsselkomponenten von KI-Prothesen ist die Kraftkontrolleinheit.Die herkömmliche Prothese stützt den Benutzer in fester Weise, so dass die anderen Gliedmaßen und Körperteile des Benutzers oft mit der starren Prothese zusammenwirken müssen, um die Aktion abzuschließen.Nicht nur die Bewegungsfähigkeit ist eingeschränkt, sondern auch die Bewegung ist unkoordiniert.Es ist leicht, zu stürzen und sekundäre Komplikationen zu entwickeln, was mehr Schwierigkeiten und Herausforderungen für die Patienten schafft.Im Gegensatz zu herkömmlichen Prothesen können Roboterprothesen den Benutzern eine aktive statt passive Gleichgewichtsunterstützung entsprechend den Änderungen der Straßenbedingungen und Bewegungen bieten, wodurch sie freier agieren und ihre Lebensqualität erheblich verbessern können.
Bildquelle: Design und klinische Implementierung eines bionischen Open-Source-Beins, Alejandro F. Azocar.Band Nature Biomedical Engineering.
Laut Statistik gibt es in den USA mindestens 300.000 Amputierte.In China gibt es 24,12 Millionen körperbehinderte Menschen, davon 2,26 Millionen Amputierte, und nur 39,8 % wurden mit Prothesen versorgt.Statistiken der letzten zwei Jahre zeigen, dass in China die durchschnittliche jährliche Zahl neuer Amputationen aufgrund von Verkehrsunfällen, Arbeitsunfällen, Bergbauunfällen und Krankheiten bei etwa 200.000 liegt.Die Zahl der Amputationen aufgrund von Diabetes nimmt rapide zu.Auch Prothesen müssen mit zunehmendem Alter ausgetauscht werden.Darüber hinaus benötigen Patienten mit Muskelschwäche, Muskelatrophie oder Halbseitenlähmung auch medizinische Hilfsmittel wie Exoskelette, die ihnen helfen, wieder aufzustehen oder sich zu bewegen.Daher haben effizientere und zuverlässigere intelligente Prothesen und intelligente Exoskelette eine große Marktnachfrage und gesellschaftliche Bedeutung.
Bildquelle: UT Dallas Locomotor Control Systems Lab
Um die Kraftsteuerung intelligenter Prothesen zu realisieren, werden 6 DOF-Kraftsensoren benötigt, um Änderungen der Straßenbedingungen in Echtzeit zu erfassen und die Größe der Kraft präzise zu steuern.Die Komplexität der Straßenverhältnisse, die Variabilität der Aktionen und Integrationsbeschränkungen stellen sehr hohe Anforderungen an 6 DOF-Kraftsensoren.Es muss nicht nur die Reichweitenanforderungen an Kraft und Moment erfüllen, sondern auch leicht und dünn sein.Benutzer sagten, dass sie nach einer Untersuchung herausfanden, dass auf dem Markt nur die ultradünnen SRI M35-Kraftsensoren der Serie 6 DOF all diese Anforderungen erfüllen können.
Die M35-Serie umfasst 18 Modelle, die alle weniger als 1 cm dick sind, und das kleinste ist nur 7,5 mm dick.Die Gewichte sind alle kleiner als 0,26 kg, und das leichteste ist nur 0,01 kg.Nichtlinearität und Hysterese betragen 1 %, Übersprechen weniger als 3 % und sind mit der Dehnungsmessstreifen-Technologie „Steal on Metal Foil“ aufgebaut.Die hervorragende Leistung dieser dünnen, leichten und kompakten Sensoren kann durch die 30-jährige Designerfahrung von SRI erreicht werden, die ihren Ursprung in der Automobil-Sicherheits-Crash-Attrappe hat und darüber hinausgeht.Diese Technologien werden jetzt in der Forschung und Entwicklung intelligenter Prothesen eingesetzt, um die Sicherheit von mehr Menschen zu gewährleisten.
Bildquelle: Labor für Neurobionik der University of Michigan, Labor für Bewegungssteuerungssysteme
Außerdem ist der Preis für SRI-Sensoren im Vergleich zu denen anderer großer Kraftsensorhersteller sehr wettbewerbsfähig.Mit ihrer starken technischen Stärke und ihrem erschwinglichen Preis hat sich die zurückhaltende SRI-Marke durch Mundpropaganda verbreitet und wird von den führenden medizinischen Rehabilitationsforschungslabors und der Roboterprothetikindustrie sehr geliebt.In den vergangenen 7 Jahren haben Bioniker und Biomechaniker und Ingenieure aus den Vereinigten Staaten, China, Kanada, Japan, Italien, Spanien und anderen Ländern ultradünne SRI-Sensoren für innovative Forschung verwendet, eine große Anzahl von wissenschaftlichen Arbeiten veröffentlicht und Bemerkenswertes erreicht Fortschritt.
Im nächsten Artikel stellen wir Ihnen die Anwendung der ultradünnen Serie SRI M35 im Bereich der medizinischen Rehabilitation vor.Einschließlich der neuesten Forschungsergebnisse zu intelligenter Prothetik und intelligenten Exoskeletten, die in den Konferenzzeitschriften Nature und IEEE veröffentlicht wurden.Bleib dran!
Bezug:
1. Patientenpopulation und andere Schätzungen von Prothesen und Orthesen in den USA, Maurice A. LeBlanc, MS, CP
2. Design und klinische Implementierung eines bionischen Open-Source-Beins, Alejandro F. Azocar.Band Nature Biomedical Engineering.
3. Design und Validierung einer drehmomentdichten, hochgradig rückantriebsfähigen Knie-Knöchel-Orthese.Hanqi Zhu, 2017 IEEE Internationale Konferenz für Robotik und Automatisierung (ICRA)