или войти через:
Ваша корзина пока пуста
favorite_border
Доступно только зарегистрированным пользователям

Продвинутый реабилитационный экзоскелет из Бейханского университета

schedule 28.10.2016 в 07:50 link Beihang University реабилитационный робот экзоскелет медицинский робот Китай Китай
Реабилитация ходьбы после повреждения спинного мозга и последствий инсульта необходима пациентам, чтобы помочь им восстановить способность ходить или укрепить свои мышцы. Носимые роботизированные костюмы  являются новым методом, помогающим улучшить этот процесс. Команда исследователей из Бейханского университета в Китае и университета Олборга в Дании достигла значительного прогресса в этой отрасли. Они разработали носимый роботизированный экзоскелет для нижних конечностей, который обеспечивает естественное движение колена, чтобы значительно улучшить комфорт и готовность пациентов возобновить свою походку, - сообщает Robotics.ua.

Ученые объясняют, что их роботизированный экзоскелет предназначен помочь пациентам, перенесшим инсульт, укрепить свою физическую форму, содействуя реабилитации парализованных конечностей или просто помочь тем, кто нуждается в поддержке при выполнении повседневных действий.

Носимые экзоскелеты не являются чем-то новым. Они были анализированы в мельчайших подробностях и представлены рядом конструкций. В основном эти устройства работают на нижних конечностях. Но данный метод команды сосредоточен на коленном суставе, что является весьма сложной механической системой в человеческом теле и ключевым элементом для походки.
Движение коленного сустава вызывается многочисленными скелетными мышцами вдоль суставных поверхностей, а также центра его вращения. Исследователи предположили, что сравнить параллельный механизм со скелетными мышцами было бы полезно для получения бионического коленного сустава.

Особенности дизайна



«Наш новый дизайн показывает параллельный коленный сустав, предназначен улучшить адаптивность экзоскелета», - говорит Вэйхай Чен, профессор Бейханского университета.
В частности, экзоскелет имеет гибридную последовательно-параллельную кинематическую структуру, состоящую из совместного модуля бедра и двух модулей с двумя степенями свободы в коленном суставе в сагиттальной плоскости. Кроме того, плоский параллельный механизм позволяет полностью приспособить движение человеческого колена,  выполняя вращение и относительное скольжение.

Четкость движения имеет важное значение при ношении робота для реабилитации ходьбы. Проще говоря, при использовании экзоскелета его движение должно быть последовательным и синхронизированным с естественным движением пациента.

«Если это не происходит, то устройство просто оказывает дополнительную силу на человеческий сустав», - сказал Чен. – «И эта дополнительная сила вызывает дискомфорт пациента и неестественные движения». Таким образом, команда решила сосредоточиться на бионической механической конструкции для реализации этой цели. «Для повышения точности робота, мы изучали строение человеческого тела, а затем построили нашу модель, основанную на биометрической конструкции нижней конечности», - продолжает  Чен.

Этот проект является первым, использующим параллельный механизм в коленном суставе для репликации скелетных мышц. «Наш проект выходит за рамки решения проблемы четкости коленного сустава. Это простая структура», - добавил Чен. – «В отличие от большинства предыдущих экзоскелетов, которые упрощали коленный сустав в качестве контактного соединения, наш аппарат обеспечивает 2 степени свободы, чтобы сделать движение экзоскелета в соответствии с естественным движением пациента».

Что касается его применения, главная роль экзоскелета будет заключаться в оказании помощи при травме спинного мозга или инсульта. «Мы планируем оптимизировать его, чтобы он был пригодным для ношения и обеспечить удобный опыт обучения. Наша команда также занимается разработкой игр виртуальной реальности, чтобы помочь сделать процесс обучения более приятным».

Команда исследует контроль над их экзоскелетом с помощью ЭМГ – сигнала  электромиографии пациентов, который фиксирует электрическую активность, порожденную скелетными мышцами. «Мы можем получить информацию о намерении движения от сигналов мозга и использовать их непосредственно для управления экзоскелетом. Эти улучшения должны позволить легко контролировать и заставить экзоскелет действовать, как часть человеческого тела», - отмечает Чен.

По информации robotics.ua, следующим шагом для исследовательской команды является сотрудничество с больницами, чтобы обеспечить жизненно важную обратную связь от врачей и пациентов.

«Мы также хотели бы коммерциализировать устройство в ближайшем будущем, так что мы будем работать, чтобы сделать внешний вид робота искуснее и расширить пользовательский интерфейс, чтобы он был более удобным для пользователей».

Комментарии: