„Сакам да купам оптоварувачка ќелија со 6 степени на слобода и бев импресиониран од опциите за низок профил на Sunrise.“ ---- експерт за истражување на рехабилитација
Извор на слика: Невробионичка лабораторија на Универзитетот во Мичиген
Со подемот на вештачката интелигенција, истражувачите во Северна Америка и Европа постигнаа импресивен напредок во истражувањето и развојот на медицинската рехабилитација. Меѓу нив, вештачките интелигентни протези (роботски протези) привлекоа големо внимание. Една од клучните компоненти на вештачките протези е единицата за контрола на силата. Традиционалната протеза го поддржува корисникот на фиксен начин, така што другите екстремитети и делови од телото на корисникот честопати треба да соработуваат со цврстата протеза за да го завршат дејството. Не само што способноста за движење е ограничена, туку и движењето е некоординирано. Лесно е да се падне и да се развијат секундарни компликации, создавајќи повеќе тешкотии и предизвици за пациентите. За разлика од традиционалната протетика, роботската протетика може да им обезбеди на корисниците активна, а не пасивна поддршка за рамнотежа според промените на условите на патот и движењата, овозможувајќи им да дејствуваат послободно и значително да го подобрат квалитетот на својот живот.
Извор на сликата: Дизајн и клиничка имплементација на бионичка нога со отворен код, Алехандро Ф. Азокар. Том на „Nature Biomedical Engineering“.
Според статистичките податоци, во САД има најмалку 300.000 ампутирани лица. Во Кина има 24,12 милиони физички хендикепирани лица, од кои 2,26 милиони се ампутирани, а само 39,8% се ставени на протетика. Статистиката во изминатите две години покажува дека во Кина просечниот годишен број на нови ампутации е околу 200.000 поради сообраќајни несреќи, индустриски несреќи, рударски несреќи и болести. Бројот на ампутации поради дијабетес брзо се зголемува. Протетските екстремитети исто така треба да се заменуваат со стареењето. Покрај тоа, пациентите со мускулна слабост, мускулна атрофија или хемиплегија исто така имаат потреба од медицински помагала како што се егзоскелети за да им помогнат повторно да стојат или да се движат. Затоа, поефикасните и посигурни паметни протези и паметните егзоскелети имаат голема побарувачка на пазарот и општествено значење.
Извор на слика: Лабораторија за системи за контрола на локомотор на Универзитетот во Далас
За да се реализира контролата на силата со интелигентна протетика, потребни се сензори за сила од 6 степени на слобода за да се детектираат промените во условите на патот во реално време и прецизно да се контролира големината на силата. Сложеноста на условите на патот, варијабилноста на дејствата и ограничувањата на интеграцијата поставуваат многу високи барања за сензори за сила од 6 степени на слобода. Не само што мора да ги исполнуваат барањата за опсег на сила и момент, туку и да бидат лесни и тенки. Корисниците велат дека по истражувањето откриле дека на пазарот само ултратенки сензори за сила од серијата 6 степени на слобода SRI M35 можат да ги исполнат сите овие барања.
Серијата M35 вклучува 18 модели, од кои сите се подебели од 1 см, а најмалиот е дебел само 7,5 мм. Сите тежини се помали од 0,26 кг, а најлесниот е само 0,01 кг. Нелинеарноста и хистерезисот се 1%, преслушувањето е помало од 3% и се изградени со технологија за мерење на напрегање на метална фолија. Одличните перформанси на овие тенки, лесни, компактни сензори може да се постигнат благодарение на 30-годишното искуство во дизајнирањето на SRI, кое потекнува од куклата за безбедност при судир на автомобили и се проширува понатаму. Овие технологии сега се користат во истражувањето и развојот на интелигентни протези за да се обезбеди безбедноста на повеќе луѓе.
Извор на слика: Невробионика лабораторија на Универзитетот во Мичиген, лабораторија за системи за контрола на движењето
Освен тоа, цената на SRI сензорите е многу конкурентна во споредба со оние од другите големи производители на сензори за сила. Со својата силна техничка сила и прифатлива цена, дискретниот бренд SRI е раширен од уста до уста и е длабоко сакан од врвните лаборатории за истражување на медицинска рехабилитација и индустријата за роботска протетика. Во изминатите 7 години, истражувачи и инженери за бионика и биомеханика од САД, Кина, Канада, Јапонија, Италија, Шпанија и други земји ги користеа ултратенките сензори SRI за иновативни истражувања, објавија голем број академски трудови и постигнаа извонреден напредок.
Во следната статија, ќе ја претставиме примената на ултра-тенката серија SRI M35 во областа на медицинската рехабилитација. Вклучувајќи ги и најновите истражувачки резултати од интелигентната протетика и интелигентните егзоскелети објавени во списанијата на конференциите Nature и IEEE. Останете со нас!
Референца:
1. Популација на пациенти и други проценки за протези и ортопедски помагала во САД, Морис А. Лебланк, магистер по медицина, клинички клиника
2. Дизајн и клиничка имплементација на бионичка нога со отворен код, Алехандро Ф. Азокар. Том на „Nature Biomedical Engineering“.
3. Дизајн и валидација на ортоза за колено-глужд со густ вртежен момент и голема моќност на погон наназад. Ханки Жу, 2017 IEEE Меѓународна конференција за роботика и автоматизација (ICRA)