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1 # 矽釋出
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2 # 機器人觀察
外骨骼機器人,在醫療領域的使用,主要是用在輔助康復應用中。
外骨骼機器人對於中風,偏袒的患者,可以實現支撐身體,進行輔助運動,達到對肌肉,肌腱的訓練效果,實現快速的康復。
輔助康復訓練目前使用的比較多外骨骼機器人,都具有康復訓練的相關階段選項。例如整個腿部的肌肉的肌力在3以下,那麼整個外骨骼機器人會帶動整個身體運動,實現腿部,腰部的被動運動。
圖片擷取自:大艾機器人
伴隨整個康復週期不斷的深化,部分康復比較好的患者,肌肉得到緩慢的恢復,在肌力達到3以上的時候,整個外骨骼主要起到渠道的支撐與輔助作用。在行走的運動中,減少外骨骼的動態運動輸出,主要開始讓腿部肌肉得到鍛鍊。
這也就是我們說的阻尼運動。
外骨骼機器人在殘疾人行走輔助,包括老年人的助力行走機構都具有很大優勢。
當前為何沒有大面的拓展使用?目前外骨骼機器人沒有大面積的使用,主要來自於技術層面和成本居高不下兩大原因。
(1)外骨骼機器人技術層面:
外骨骼機器人在驅動技術,運動控制技術方面都還有不少東西需要客服。
引用一下電子科技大學,邱靜老師的報告內容。目前我所接觸到的外骨骼機器人,商業市場都是採用的電機驅動,採用盤式電機,以maxon電機為主。但是能耗及發熱情況比較難以控制。
運動控制方面,這就要求整個運動控制能夠適應多種環境,目前而言傳統的運動控制卡還不具備這類能力。
人機互動的實現。按照邱靜老師的介紹,目前的外骨骼機器人,可以實現腦電波的操控,行走或者是停止。但是腦電波的解碼機器人還有待完善。不過已經進入應用門檻了。
(2)成本高昂,價格比較貴
目前外骨骼機器人售價普遍比較貴,售價都在60萬以上。有的甚至高達百萬以上。正常而言,能夠進入千家萬戶的機器人,應該是售價在20萬左右的一套系統。基本的家庭就可以承受。
期待,未來技術的不斷進步,能夠為我們帶來更多的機器人技術發展,讓外骨骼機器人得到更好的應用。
外骨骼機器人在其他領域的應用。目前除了在醫療領域,外骨骼機器人進行大量的拓展和嘗試外,在軍工領域,以及工業領域也有不少的拓展。
回覆列表
1.輔助康復行動。透過提供輔助技術來幫助患者步行,恢復由於疾病/意外而失去的運動功能,從而改善使用者的生活質量。
外骨骼也可應用於中風或脊髓損傷患者康復領域。這種外骨骼有時也被稱為步康復機器人。一個外骨骼可以減少所需治療師的數量,並且可以針對每位患者專門定製。目前有幾個專案為康復中心設計了訓練輔助工具(LOPES外骨骼,Lokomat,模組化機器人外骨骼UniExo,CAPIO和步態訓練器,HAL 5)。
康復外骨骼可以最大限度地提高患者的運動量,從而提供更嚴格的恢復治療。里士滿加州Ekso仿生學公司開發了Ekso GT,它融合了這種能力——SmartAssist軟體允許物理治療師獨立改變對每條腿的裝置支援 - 從全功率支援到無支援步行 - 從而滿足患者的特定需求。這種能力使得Ekso GT能夠更大範圍覆蓋患者:從完全不能使用雙腿到輕微損傷。
2.醫療護理。面對即將出現的醫療專業人員短缺以及越來越多的老年護理人員,日本工程師團隊開發了外骨骼,旨在幫助護士抬起並攜帶患者。德華人工智慧研究中心開發了兩種通用動力外骨骼CAPIO和VI-Bot。遠端操作和功率放大是主要運用功能。它可用於提高手術過程中的精確度,或幫助護士移動重病人。
Ekso Bionics目前正在開發和製造智慧動力外骨骼仿生裝置,可作為可穿戴機器人捆綁在一起,以增強截癱患者的力量,移動性和耐力。新動力外骨攜帶了一種足夠強大的緊湊型電源,以使外骨骼長時間工作而不會被插入外部電源,並且外骨骼不會限制使用者的靈活性和移動性。