„ვფიქრობ, 6 DOF დატვირთვის უჯრედის შეძენას ვაპირებ და Sunrise-ის დაბალი პროფილის ვარიანტებმა შთაბეჭდილება მოახდინა ჩემზე.“ ---- რეაბილიტაციის კვლევის ექსპერტი
სურათის წყარო: მიჩიგანის უნივერსიტეტის ნეირობიონიკის ლაბორატორია
ხელოვნური ინტელექტის აღზევებასთან ერთად, ჩრდილოეთ ამერიკასა და ევროპაში მკვლევარებმა შთამბეჭდავი პროგრესი განიცადეს სამედიცინო რეაბილიტაციის კვლევასა და განვითარებაში. მათ შორის, ხელოვნურად ინტელექტუალურმა პროთეზებმა (რობოტულმა პროთეზებმა) დიდი ყურადღება მიიპყრო. ხელოვნური ინტელექტის პროთეზების ერთ-ერთი მთავარი კომპონენტი ძალის მართვის ბლოკია. ტრადიციული პროთეზი მომხმარებელს ფიქსირებულად უჭერს მხარს, ამიტომ მომხმარებლის სხვა კიდურები და სხეულის ნაწილები ხშირად საჭიროებენ მყარ პროთეზთან თანამშრომლობას მოქმედების დასასრულებლად. არა მხოლოდ მოძრაობის უნარი შეზღუდულია, არამედ მოძრაობა არაკოორდინირებულია. ადვილად შეიძლება დაცემა და მეორადი გართულებების განვითარება, რაც პაციენტებისთვის მეტ სირთულესა და გამოწვევას ქმნის. ტრადიციული პროთეზებისგან განსხვავებით, რობოტული პროთეზები მომხმარებლებს საშუალებას აძლევს, გზის პირობებისა და მოძრაობების ცვლილებების შესაბამისად, აქტიური და არა პასიური ბალანსის მხარდაჭერა შეინარჩუნონ, რაც მათ საშუალებას აძლევს, უფრო თავისუფლად იმოქმედონ და მნიშვნელოვნად გააუმჯობესონ ცხოვრების ხარისხი.
სურათის წყარო: ღია კოდის ბიონიკური ფეხის დიზაინი და კლინიკური დანერგვა, ალეხანდრო ფ. აზოკარი. Nature Biomedical Engineering-ის ტომი.
სტატისტიკის მიხედვით, აშშ-ში ამპუტირებული კიდურების რაოდენობა მინიმუმ 300 000-ია. ჩინეთში 24,12 მილიონი ფიზიკური შეზღუდვის მქონე ადამიანია, რომელთაგან 2,26 მილიონს ამპუტირებული აქვს კიდურები და მხოლოდ 39,8%-ს აქვს პროთეზირებული. ბოლო ორი წლის სტატისტიკა აჩვენებს, რომ ჩინეთში ახალი ამპუტაციების საშუალო წლიური რაოდენობა დაახლოებით 200 000-ია, რაც გამოწვეულია საგზაო შემთხვევებით, სამრეწველო უბედური შემთხვევებით, სამთო უბედური შემთხვევებითა და დაავადებებით. დიაბეტით გამოწვეული ამპუტაციების რაოდენობა სწრაფად იზრდება. პროთეზული კიდურები ასევე საჭიროებს შეცვლას ასაკის მატებასთან ერთად. გარდა ამისა, კუნთების სისუსტის, კუნთების ატროფიის ან ჰემიპლეგიის მქონე პაციენტებს ასევე სჭირდებათ სამედიცინო საშუალებები, როგორიცაა ეგზოჩონჩხები, რათა დაეხმარონ მათ დგომაში ან მოძრაობაში. ამიტომ, უფრო ეფექტურ და საიმედო ჭკვიან პროთეზებსა და ჭკვიან ეგზოჩონჩხებს დიდი მოთხოვნა და სოციალური მნიშვნელობა აქვთ ბაზარზე.
სურათის წყარო: UT Dallas-ის ლოკომოტორული მართვის სისტემების ლაბორატორია
ინტელექტუალური პროთეზის ძალის კონტროლის რეალიზებისთვის საჭიროა 6 LDF ძალის სენსორი, რათა რეალურ დროში აღიქვას გზის პირობებში ცვლილებები და ზუსტად გაკონტროლდეს ძალის სიდიდე. გზის პირობების სირთულე, მოქმედებების ცვალებადობა და ინტეგრაციის შეზღუდვები ძალიან მაღალ მოთხოვნებს აკისრებს 6 LDF ძალის სენსორს. ის არა მხოლოდ უნდა აკმაყოფილებდეს ძალისა და მომენტის დიაპაზონის მოთხოვნებს, არამედ უნდა იყოს მსუბუქი და თხელი. მომხმარებლების თქმით, კვლევის შემდეგ მათ აღმოაჩინეს, რომ ბაზარზე მხოლოდ SRI M35 ულტრა თხელი სერიის 6 LDF ძალის სენსორებს შეუძლიათ ამ ყველა მოთხოვნის დაკმაყოფილება.
M35 სერია მოიცავს 18 მოდელს, რომელთაგან თითოეული 1 სმ-ზე ნაკლები სისქისაა, ხოლო ყველაზე პატარა მხოლოდ 7.5 მმ სისქისაა. ყველა მოდელის წონა 0.26 კგ-ზე ნაკლებია, ხოლო ყველაზე მსუბუქი მხოლოდ 0.01 კგ-ია. არაწრფივობა და ჰისტერეზისი 1%-ია, ჯვარედინი დიაპაზონი 3%-ზე ნაკლები და დამზადებულია ლითონის ფოლგაზე დაჭიმულობის საზომი ტექნოლოგიით. ამ თხელი, მსუბუქი, კომპაქტური სენსორების შესანიშნავი მუშაობის მიღწევა შესაძლებელია SRI-ის 30-წლიანი დიზაინის გამოცდილების წყალობით, რომელიც სათავეს იღებს ავტომობილის უსაფრთხოების მანეკენიდან და ფართოვდება მის ფარგლებს გარეთაც. ეს ტექნოლოგიები ამჟამად გამოიყენება ინტელექტუალური პროთეზების კვლევასა და განვითარებაში, რათა უზრუნველყოფილი იყოს მეტი ადამიანის უსაფრთხოება.
სურათის წყარო: მიჩიგანის უნივერსიტეტის ნეირობიონიკის ლაბორატორია, ლოკომოტორული მართვის სისტემების ლაბორატორია
გარდა ამისა, SRI სენსორების ფასი ძალიან კონკურენტუნარიანია სხვა მსხვილი ძალის სენსორების მწარმოებლების ფასებთან შედარებით. თავისი ძლიერი ტექნიკური სიძლიერითა და ხელმისაწვდომი ფასით, SRI-ის დაბალი დონის ბრენდი ზეპირად გავრცელდა და დიდი სიყვარულით სარგებლობს წამყვანი სამედიცინო რეაბილიტაციის კვლევითი ლაბორატორიებისა და რობოტული პროთეზირების ინდუსტრიის მიერ. ბოლო 7 წლის განმავლობაში, აშშ-დან, ჩინეთიდან, კანადიდან, იაპონიიდან, იტალიიდან, ესპანეთიდან და სხვა ქვეყნებიდან, ბიონიკისა და ბიომექანიკის მკვლევარებმა და ინჟინრებმა გამოიყენეს SRI-ის ულტრა თხელი სენსორები ინოვაციური კვლევებისთვის, გამოაქვეყნეს დიდი რაოდენობით აკადემიური ნაშრომები და მიაღწიეს მნიშვნელოვან პროგრესს.
შემდეგ სტატიაში წარმოგიდგენთ SRI M35 ულტრა თხელი სერიის გამოყენებას სამედიცინო რეაბილიტაციის სფეროში. მათ შორის, ინტელექტუალური პროთეზისა და ინტელექტუალური ეგზოსკელეტონების უახლესი კვლევის შედეგები, რომლებიც გამოქვეყნებულია Nature-ისა და IEEE-ს კონფერენციების ჟურნალებში. არ გამოტოვოთ სიახლეები!
მითითება:
1. პაციენტთა პოპულაცია და პროთეზებისა და ორთოპედიული საშუალებების სხვა შეფასებები აშშ-ში, მორის ა. ლებლანკი, MS, CP
2. ღია კოდის ბიონიკური ფეხის დიზაინი და კლინიკური დანერგვა, ალეხანდრო ფ. აზოკარი. Nature Biomedical Engineering-ის ტომი.
3. ბრუნვის მომენტის სიმკვრივის, მაღალი უკუსვლით მოძრავი მუხლ-ტერფის ორთოზის დიზაინი და ვალიდაცია. ჰანკი ჟუ, 2017 IEEE-ს რობოტიკისა და ავტომატიზაციის საერთაშორისო კონფერენცია (ICRA)