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瑞士研發輕巧型外骨骼手部康復機器人
童程童美 2016-09-26
六分之一的人一生中可能會有患中風的風險。僅在瑞士每年患中風的患者就達到16000人,其中三分之二患者都會遭受手臂麻痹。取決于大腦損傷的程度,強化訓練可幫助患者一定程度的恢復對胳膊和手的控制。
摘要六分之一的人一生中可能會有患中風的風險。僅在瑞士每年患中風的患者就達到16000人,其中三分之二患者都會遭受手臂麻痹。取決于大腦損傷的程度,強化訓練可幫助患者一定程度的恢復對胳膊和手的控制。
蘇黎世理工學院康復工程學Roger Gassert教授開發了很多機器人設備訓練手部功能輔助治療。但是,生理和機器人輔助治療通常僅限于每日一次或兩次的培訓課程,而對于患者而言,往返治療這個過程本身可能就非常耗時。
Gassert教授表示,為了能讓患者將訓練融入他們的日常生活,不用僅僅局限于醫院特定的訓練中心,可以借用外骨骼手部機器人。Gassert教授與來自日本九州大學的Jumpei Arata教授共同研發出新型輕巧型外骨骼手部機器人。
他表示:“現有的外骨骼機器人很重,無法舉起手,這對于患者而言是個問題。同時,患者手部難以感覺到物體,難以對物體施加正確的力量。”
Arata教授開發的外骨骼手部機器人手指處配有三個重疊的鋼板彈簧。馬達移動中間的彈簧,通過其他兩個彈簧將力量感傳送到手指各個不同部位。從而手指可以自動感應患者想要拿起的物體的形狀。還能夠讓患者手掌處或多或少留有一些自由活動空間,能夠幫助他們進行日常活動,不僅可以支持運動功能,還可提供體感功能。
但是,內嵌式馬達會使外骨骼的重量增至250克,經臨床試驗證明這對于患者負擔過重。解決的辦法是將馬達從手部卸下,裝到患者的背部。
通過使用自行車剎車線將此力量傳輸到外骨骼,這樣重量就不會超過120克,而且力量足以拿起一個一升的礦泉水瓶。