„Ech sichen no enger 6 DOF Lastzell a war beandrockt vun den Optiounen fir Low-Profile vum Sunrise.“ ----en Expert fir Rehabilitatiounsfuerschung
Bildquell: Neurobioniklaboratoire vun der Universitéit vu Michigan
Mam Opstig vun der kënschtlecher Intelligenz hunn d'Fuerscher an Nordamerika an Europa beandrockend Fortschrëtter an der Fuerschung an Entwécklung vun der medizinescher Rehabilitatioun gemaach. Dorënner hunn kënschtlech intelligent Prothesen (Roboterprothesen) vill Opmierksamkeet op sech gezunn. Ee vun de Schlësselkomponente vun KI-Prothesen ass d'Kraaftkontrolleenheet. Déi traditionell Prothes ënnerstëtzt de Benotzer op eng fix Manéier, sou datt déi aner Glidder a Kierperdeeler vum Benotzer dacks mat der starrer Prothes kooperéiere mussen, fir d'Aktioun ofzeschléissen. Net nëmmen ass d'Fäegkeet sech ze bewegen limitéiert, mä och d'Bewegung ass inkoordinéiert. Et ass einfach ze falen an sekundär Komplikatiounen z'entwéckelen, wat méi Schwieregkeeten an Erausfuerderunge fir d'Patienten erstellt. Am Géigesaz zu traditionelle Prothesen kënnen Roboterprothesen de Benotzer eng aktiv anstatt passiv Gläichgewiichtsënnerstëtzung ubidden, jee no Ännerungen an de Stroossekonditiounen a Bewegungen, sou datt se méi fräi handele kënnen an hir Liewensqualitéit däitlech verbesseren.
Bildquell: Design a klinesch Ëmsetzung vun engem Open-Source bionesche Been, Alejandro F. Azocar. Nature Biomedical Engineering Band.
Laut Statistike gëtt et an den USA mindestens 300.000 Amputéiert. A China gëtt et 24,12 Millioune kierperlech behënnert Leit, dovun 2,26 Milliounen Amputéiert, an nëmmen 39,8% kruten eng Prothes. Statistike vun de leschten zwee Joer weisen, datt a China déi duerchschnëttlech jäerlech Zuel vun neien Amputatiounen ongeféier 200.000 ass wéinst Verkéiersaccidenter, Aarbechtsaccidenter, Biergbauaccidenter a Krankheeten. D'Zuel vun den Amputatiounen wéinst Diabetis klëmmt rapid. Prothesen mussen och mat dem Alter ersat ginn. Zousätzlech brauche Patienten mat Muskelschwäche, Muskelatrophie oder Hemiplegie och medizinesch Hëllefsmëttel wéi Exoskeletten, fir hinnen ze hëllefen, erëm ze stoen oder sech ze beweegen. Dofir hunn méi effizient a verlässlech intelligent Prothesen an intelligent Exoskeletten eng grouss Maartnofro a sozial Bedeitung.
Bildquell: UT Dallas Locomotor Control Systems Lab
Fir d'Kraaftkontroll vun intelligenten Prothesen ze realiséieren, sinn 6 DOF-Kraaftsensoren néideg, fir Ännerungen an de Stroossekonditiounen a Echtzäit ze erkennen an d'Gréisst vun der Kraaft präzis ze kontrolléieren. D'Komplexitéit vun de Stroossekonditiounen, d'Variabilitéit vun den Aktiounen an d'Integratiounsbeschränkungen stellen ganz héich Ufuerderungen un 6 DOF-Kraaftsensoren. Si mussen net nëmmen d'Reechwäitufuerderunge vu Kraaft a Moment erfëllen, mä och liicht a dënn sinn. D'Benotzer soten, datt si no der Untersuchung festgestallt hunn, datt um Maart nëmmen d'SRI M35 ultradënn Serie 6 DOF-Kraaftsensoren all dës Ufuerderunge erfëllen kënnen.
D'M35 Serie enthält 18 Modeller, all manner wéi 1 cm déck, an dee klengsten nëmmen 7,5 mm déck. D'Gewiichter sinn all manner wéi 0,26 kg, an dee liichtsten nëmmen 0,01 kg. D'Netlinearitéit an d'Hysterese sinn 1%, de Kräizgang manner wéi 3% a si mat Stol-op-Metallfolie-Dehnungsmesstechnologie gebaut. Déi exzellent Leeschtung vun dësen dënnen, liichten, kompakten Sensoren kann duerch déi 30 Joer Designerfahrung vun SRI erreecht ginn, déi vun der Autossécherheetsaccident-Dummy staamt a sech doriwwer eraus entwéckelt. Dës Technologien ginn elo an der Fuerschung an Entwécklung vun intelligenten Prothesen agesat fir d'Sécherheet vu méi Leit ze begleeden.
Bildquell: Neurobioniklaboratoire vun der Universitéit vu Michigan, Labo fir Bewegungskontrollsystemer
Ausserdeem ass de Präis fir SRI-Sensore ganz kompetitiv am Verglach mat anere grousse Kraaftsensorhersteller. Mat senger staarker technescher Stäerkt a sengem bezuelbare Präis gouf déi onopfälleg SRI-Mark vu Mond zu Mond verbreet a gëtt vun den Top-Fuerschungslaboratoiren fir medizinesch Rehabilitatioun an der Roboterprothetikindustrie héich beléift. An de leschte 7 Joer hunn Bionik- a Biomechanikfuerscher an Ingenieuren aus den USA, China, Kanada, Japan, Italien, Spuenien an anere Länner ultradënn SRI-Sensore fir innovativ Fuerschung benotzt, eng grouss Zuel vun akademeschen Artikelen publizéiert a bemierkenswäert Fortschrëtter erreecht.
Am nächsten Artikel wäerte mir d'Uwendung vun der SRI M35 ultradënner Serie am Beräich vun der medizinescher Rehabilitatioun virstellen. Inklusiv déi lescht Fuerschungsresultater iwwer intelligent Prothesen an intelligent Exoskeletten, déi an Nature an IEEE Konferenzzäitschrëften publizéiert goufen. Bleift drun!
Referenz:
1. Patientenpopulatioun an aner Schätzunge vu Prothesen an Orthesen an den USA, Maurice A. LeBlanc, MS, CP
2. Design a klinesch Ëmsetzung vun engem Open-Source bionesche Been, Alejandro F. Azocar. Nature Biomedical Engineering Band.
3. Design a Validatioun vun enger drehmomentdichter, héich zréckdriwwbarer, ugedriwwener Knéi-Knöchel-Orthése. Hanqi Zhu, 2017 IEEE International Konferenz iwwer Robotik an Automatiséierung (ICRA)