„Желим да купим мерну ћелију са 6 степени слободе и био сам импресиониран опцијама ниског профила компаније Sunrise.“ ----стручњак за истраживање рехабилитације
Извор слике: Неуробионичка лабораторија Универзитета у Мичигену
Са порастом вештачке интелигенције, истраживачи у Северној Америци и Европи су постигли импресиван напредак у истраживању и развоју медицинске рехабилитације. Међу њима, вештачки интелигентне протезе (роботске протезе) привукле су велику пажњу. Једна од кључних компоненти вештачке интелигенције протеза је јединица за контролу силе. Традиционална протеза подржава корисника на фиксан начин, тако да остали удови и делови тела корисника често морају да сарађују са крутом протезом да би завршили радњу. Не само да је способност кретања ограничена, већ је и покрет некоординисан. Лако је пасти и развити секундарне компликације, што ствара додатне потешкоће и изазове за пацијенте. За разлику од традиционалних протеза, роботске протезе могу корисницима пружити активну, а не пасивну подршку за равнотежу у складу са променама услова на путу и кретањима, омогућавајући им да се слободније понашају и значајно побољшају квалитет свог живота.
Извор слике: Дизајн и клиничка имплементација бионичке ноге отвореног кода, Алехандро Ф. Азокар. Часопис Nature Biomedical Engineering.
Према статистици, у САД има најмање 300.000 ампутираца. У Кини има 24,12 милиона физички хендикепираних особа, од којих је 2,26 милиона ампутираца, а само 39,8% је добило протезе. Статистика у последње две године показује да је у Кини просечан годишњи број нових ампутација око 200.000 због саобраћајних несрећа, индустријских несрећа, рударских несрећа и болести. Број ампутација због дијабетеса брзо расте. Протетске удове такође је потребно заменити како старе. Поред тога, пацијентима са мишићном слабошћу, атрофијом мишића или хемиплегијом такође су потребна медицинска помагала попут егзоскелета како би им помогли да поново устану или се крећу. Стога, ефикасније и поузданије паметне протезе и паметни егзоскелети имају велику тржишну потражњу и друштвени значај.
Извор слике: Лабораторија за системе управљања локомоторима Универзитета Тексаса у Даласу
Да би се реализовала контрола силе интелигентних протеза, потребни су сензори силе са 6 степени слободе како би се у реалном времену детектовале промене услова на путу и прецизно контролисала величина силе. Сложеност услова на путу, променљивост деловања и ограничења интеграције постављају веома високе захтеве на сензоре силе са 6 степени слободе. Не само да морају да испуне захтеве опсега силе и момента, већ и да буду лагани и танки. Корисници су рекли да су након истраживања открили да на тржишту само ултратанки сензори силе серије SRI M35 са 6 степени слободе могу да испуне све ове захтеве.
Серија М35 обухвата 18 модела, сви су дебљине мање од 1 цм, а најмањи је дебљине само 7,5 мм. Тежина свих је мања од 0,26 кг, а најлакши је само 0,01 кг. Нелинеарност и хистерезис су 1%, преслушкивање мање од 3% и направљени су технологијом мерних мерача напрезања од металне фолије. Одличне перформансе ових танких, лаганих, компактних сензора могу се постићи захваљујући 30-годишњем искуству у дизајнирању компаније SRI, које потиче од лутке за безбедност аутомобила и шири се даље. Ове технологије се сада користе у истраживању и развоју интелигентних протеза како би се повећала безбедност већег броја људи.
Извор слике: Лабораторија за неуробионику Универзитета у Мичигену, лабораторија за системе за контролу локомотора
Осим тога, цена SRI сензора је веома конкурентна у поређењу са ценама других великих произвођача сензора силе. Захваљујући својој снажној техничкој снази и приступачној цени, ненаметљиви бренд SRI се проширио од уста до уста и дубоко је вољен од стране водећих истраживачких лабораторија за медицинску рехабилитацију и индустрије роботске протетике. У протеклих 7 година, истраживачи и инжењери бионике и биомеханике из Сједињених Држава, Кине, Канаде, Јапана, Италије, Шпаније и других земаља користили су SRI ултратанке сензоре за иновативна истраживања, објавили велики број академских радова и постигли изузетан напредак.
У следећем чланку, представићемо примену ултратанке серије SRI M35 у области медицинске рехабилитације. Укључујући најновије резултате истраживања интелигентних протеза и интелигентних егзоскелета објављене у часописима Nature и IEEE конференција. Пратите нас!
Референца:
1. Популација пацијената и друге процене протетике и ортотике у САД, Морис А. Лебланк, магистар, стручњак за медицинску негу
2. Дизајн и клиничка имплементација бионичке ноге отвореног кода, Алехандро Ф. Азокар. Nature Biomedical Engineering, том.
3. Дизајн и валидација ортозе за колено-скочни зглоб са густим обртним моментом и високим покретним капацитетом уназад. Ханћи Жу, Међународна конференција IEEE о роботици и аутоматизацији (ICRA) 2017.