«Ψάχνω να αγοράσω μια κυψέλη φόρτωσης 6 DOF και εντυπωσιάστηκα από τις επιλογές χαμηλού προφίλ Sunrise.«----Ένας ειδικός στην έρευνα αποκατάστασης
Πηγή εικόνας: Εργαστήριο νευροβιονικής του Πανεπιστημίου του Μίσιγκαν
Με την άνοδο της τεχνητής νοημοσύνης, ερευνητές στη Βόρεια Αμερική και την Ευρώπη έχουν σημειώσει εντυπωσιακή πρόοδο στην έρευνα και ανάπτυξη της ιατρικής αποκατάστασης.Μεταξύ αυτών, τα τεχνητά ευφυή προσθετικά (ρομποτικά προσθέσεις) έχουν τραβήξει μεγάλη προσοχή.Ένα από τα βασικά στοιχεία των προθέσεων AI είναι η μονάδα ελέγχου δύναμης.Η παραδοσιακή πρόσθεση υποστηρίζει τον χρήστη με σταθερό τρόπο, επομένως τα άλλα άκρα και τα μέρη του σώματος του χρήστη συχνά χρειάζεται να συνεργαστούν με την άκαμπτη πρόσθεση για να ολοκληρωθεί η δράση.Όχι μόνο είναι περιορισμένη η ικανότητα κίνησης, αλλά και η κίνηση είναι ασυντόνιστη.Είναι εύκολο να πέσεις και να αναπτύξεις δευτερεύουσες επιπλοκές, δημιουργώντας περισσότερες δυσκολίες και προκλήσεις στους ασθενείς.Διαφορετικά από την παραδοσιακή προσθετική, η ρομποτική προσθετική μπορεί να παρέχει στους χρήστες ενεργητική και όχι παθητική υποστήριξη ισορροπίας ανάλογα με τις αλλαγές στις συνθήκες και τις κινήσεις του δρόμου, επιτρέποντάς τους να ενεργούν πιο ελεύθερα και να βελτιώσουν σημαντικά την ποιότητα ζωής τους.
Πηγή εικόνας: Σχεδιασμός και κλινική εφαρμογή ενός βιονικού ποδιού ανοιχτού κώδικα, Alejandro F. Azocar.Τόμος Nature Biomedical Engineering.
Σύμφωνα με στατιστικά στοιχεία, υπάρχουν τουλάχιστον 300.000 ακρωτηριασμένοι στις ΗΠΑ.Στην Κίνα, υπάρχουν 24,12 εκατομμύρια άτομα με σωματική αναπηρία, εκ των οποίων τα 2,26 εκατομμύρια είναι ακρωτηριασμένα και μόνο το 39,8% έχουν τοποθετηθεί προσθετικά.Οι στατιστικές τα τελευταία δύο χρόνια δείχνουν ότι στην Κίνα ο μέσος ετήσιος αριθμός νέων ακρωτηριασμών είναι περίπου 200.000 λόγω τροχαίων ατυχημάτων, βιομηχανικών ατυχημάτων, ατυχημάτων στα ορυχεία και ασθενειών.Ο αριθμός των ακρωτηριασμών λόγω διαβήτη αυξάνεται ραγδαία.Τα προσθετικά μέλη πρέπει επίσης να αντικατασταθούν καθώς γερνούν.Επιπλέον, οι ασθενείς με μυϊκή αδυναμία, μυϊκή ατροφία ή ημιπληγία χρειάζονται επίσης ιατρικά βοηθήματα όπως εξωσκελετές για να τους βοηθήσουν να σταθούν ή να κινηθούν ξανά.Επομένως, πιο αποτελεσματικά και αξιόπιστα έξυπνα προσθετικά και έξυπνοι εξωσκελετοί έχουν μεγάλη ζήτηση στην αγορά και κοινωνική σημασία.
Πηγή εικόνας: Εργαστήριο συστημάτων κινητικού ελέγχου UT Dallas
Για να πραγματοποιηθεί ο έλεγχος της δύναμης των έξυπνων προσθετικών, χρειάζονται 6 αισθητήρες δύναμης DOF για να ανιχνεύουν τις αλλαγές στις συνθήκες του δρόμου σε πραγματικό χρόνο και να ελέγχουν με ακρίβεια το μέγεθος της δύναμης.Η πολυπλοκότητα των συνθηκών του δρόμου, η μεταβλητότητα των ενεργειών και οι περιορισμοί ενσωμάτωσης θέτουν πολύ υψηλές απαιτήσεις σε 6 αισθητήρες δύναμης DOF.Όχι μόνο πρέπει να πληροί τις απαιτήσεις εμβέλειας δύναμης και ροπής, αλλά και να είναι ελαφρύ και λεπτό.Οι χρήστες είπαν ότι μετά από έρευνα, διαπίστωσαν ότι, στην αγορά, μόνο οι αισθητήρες δύναμης SRI M35 εξαιρετικά λεπτής σειράς 6 DOF μπορούν να ικανοποιήσουν όλες αυτές τις απαιτήσεις.
Η σειρά M35 περιλαμβάνει 18 μοντέλα, τα οποία έχουν πάχος λιγότερο από 1 cm και το μικρότερο έχει πάχος μόνο 7,5 mm.Τα βάρη είναι όλα μικρότερα από 0,26 κιλά και το ελαφρύτερο είναι μόνο 0,01 κιλά.Η μη γραμμικότητα και η υστέρηση είναι 1%, η αλληλεπίδραση μικρότερη από 3% και είναι κατασκευασμένα με τεχνολογία μέτρησης τάσης steal on metal foil.Η εξαιρετική απόδοση αυτών των λεπτών, ελαφριών, συμπαγών αισθητήρων μπορεί να επιτευχθεί λόγω της 30χρονης σχεδιαστικής εμπειρίας της SRI, η οποία προέρχεται από το ανδρείκελο ασφαλείας αυτοκινήτου και επεκτείνεται πέρα από αυτό.Αυτές οι τεχνολογίες χρησιμοποιούνται τώρα στην έρευνα και την ανάπτυξη έξυπνων προσθετικών για τη συνοδεία της ασφάλειας περισσότερων ανθρώπων.
Πηγή εικόνας: Εργαστήριο νευροβιονικής του Πανεπιστημίου του Μίσιγκαν, εργαστήριο συστημάτων κινητικού ελέγχου
Επιπλέον, η τιμή για τους αισθητήρες SRI είναι πολύ ανταγωνιστική σε σύγκριση με εκείνες άλλων μεγάλων κατασκευαστών αισθητήρων δύναμης.Με την ισχυρή τεχνική ισχύ και την προσιτή τιμή, η χαμηλών τόνων επωνυμία SRI έχει διαδοθεί από στόμα σε στόμα και έχει αγαπηθεί βαθιά από τα κορυφαία ερευνητικά εργαστήρια ιατρικής αποκατάστασης και τη βιομηχανία ρομποτικής προσθετικής.Τα τελευταία 7 χρόνια, ερευνητές και μηχανικοί βιονικής και εμβιομηχανικής από τις Ηνωμένες Πολιτείες, την Κίνα, τον Καναδά, την Ιαπωνία, την Ιταλία, την Ισπανία και άλλες χώρες χρησιμοποίησαν εξαιρετικά λεπτούς αισθητήρες SRI για καινοτόμες έρευνες, δημοσίευσαν μεγάλο αριθμό ακαδημαϊκών εργασιών και πέτυχαν αξιόλογα πρόοδος.
Στο επόμενο άρθρο θα εισαγάγουμε την εφαρμογή της εξαιρετικά λεπτής σειράς SRI M35 στον τομέα της ιατρικής αποκατάστασης.Συμπεριλαμβανομένων των πιο πρόσφατων ερευνητικών αποτελεσμάτων ευφυών προσθετικών και ευφυών εξωσκελετών που δημοσιεύθηκαν σε περιοδικά συνεδρίων Nature και IEEE.Μείνετε συντονισμένοι!
Αναφορά:
1. Πληθυσμός ασθενών και άλλες εκτιμήσεις προσθετικών και ορθωτικών στις ΗΠΑ, Maurice A. LeBlanc, MS, CP
2. Σχεδιασμός και κλινική εφαρμογή ενός βιονικού ποδιού ανοιχτού κώδικα, Alejandro F. Azocar.Τόμος Nature Biomedical Engineering.
3. Σχεδιασμός και επικύρωση μιας Πυκνής Ροπής, Υψηλής Δυναμικής Ορθωσης Γόνατου-Αστραγάλου.Hanqi Zhu, 2017 IEEE International Conference on Robotics and Automation (ICRA)