Mokslininkai kuria robotų protezavimą, kad padėtų atkurti pusiausvyrą kritimo aukoms

Anonim

Mes visi kartais prarandame savo pusiausvyrą; mes slydome, mes krisdami, mes grįšime. Tačiau kai kuriems, gyvenimas yra balanso spindulys, o tiesiog vaikščiojimas kelia didelę riziką atsikratyti, paslysti ar kritimo. Teksaso A & M universiteto Mechanikos inžinerijos katedros docentas dr Pilwon Hur nusprendė padėti žmonėms su pusiausvyros klausimais lengvai gyventi. Naudodamiesi biomechanika ir neuromechanika, Hur ir jo komanda "Texas A & M" žmogaus reabilitacijos grupėje kuria robotų protezavimo ir terapijos prietaisus, kad atkurtų pusiausvyrą tiems, kurie prarado tai dėl sužalojimo, ligos ar amžiaus.

Ankstesni Hur tyrimai padėjo jam atsakyti į du klausimus: "Ar galime numatyti rudenį? Ar mes galime sumažinti krentančiųjų skaičių?" Duomenys, kuriuos jis surinko iš bandomųjų dalykų, kuriuos jis įtraukė į savo matematinį modelį, paskatino jį padaryti išvadą, kad galima numatyti asmens rizikingumo riziką.

Jo tyrimai skirti biomechaniniams ir neuromechaniniams žmonių vaikščiojimo ir balansavimo aspektams kartu su robotų technika. Šiuo metu jis taiko savo žinias reabilitacijos srityje, naudodamas skirtingą tyrimo duomenų grupę.

"Žmonių vaikščiojimas ir balansavimas yra itin tvirtas ir optimalus, atsižvelgiant į didelius neuronų vėlavimus ir informacijos apdorojimo laiką. Yra gausių įžvalgų, kurias mes galime išmokti iš žmogaus elgesio ir variklio valdymo. Būdas tarp bio / neuromechanikos ir robotikos spragų yra vienas iš svarbiausių žingsniai, kuriuos atliekant mano tyrimas daugiausia dėmesio skiriama maksimaliam reabilitacijos robotikos rezultatams ", - sakė Huras.

Hur ir jo komanda dirba su normalaus vaikščiojimo ir balansavimo įgūdžiais, kurie patenka į aplinką, kurioje jie patiria kontroliuojamą kritimą vaikštant per riebią paviršių, dėl kurio jie paslys ir kris. Jutikliai, pritvirtinti prie kiekvienos raumens, renka duomenis apie kritimus ir susigrąžinimus, matuodami raumenų aktyvumą.

Kadangi mokslininkai mano, kad tai yra neurologinė komanda, kuri reguliuoja pusiausvyrą, naudojant šiuos duomenis jie galės atskirti veiklą nuo kelių subkomponentų, padedančių Hur grupei kurti pagalbinius įrenginius, kurie atitiktų kiekvieno žmogaus ėjimo įpročius.

Hur yra vienas iš nedaugelio mokslininkų, tyrinėjančių galimybę sukurti robotiką, kuri ne tik gali vaikščioti kaip žmogus, bet ir tai gali padėti išvengti netikėto slydimo ar kelionių, pagrįstų individualiais algoritmais, kuriuos prietaisas "išmoko" "nuo žmogaus elgesio. Daugelis "eksoskeleto" robotų buvo sukurtos siekiant padėti pacientams vaikščioti įprastai, tačiau jie yra didelės apimties ir negali padėti asmeniui netikėtai prarasti pusiausvyrą, o tai reiškia, kad jie nėra specialiai pritaikyti paciento unikaliems poreikiams. "Hur" įvykiai ištaisys abu šiuos klausimus.

"Aš neapsiriboja tik reabilitacija, nes yra daugybė kitų sričių, į kurias galiu pritaikyti savo žinias. Tačiau šiuo metu noriu sutelkti dėmesį į reabilitacijos pusę, kad galėtume būti geriau, žmoniškesni, lengvesni ir patikimi robotų protezavimas ir eksoskeletonai ", - sakė Hur.

Projektas vadinamas AMPRO, kuris reiškia "A & M" protezavimą. Hur tyrimų grupė taip pat baigė kurti naują protezą, biomechaniškai efektyvesnį ir lengvesnį. Be šio projekto grupė taip pat dirba balanso įrenginyje. Naudojant panašų biomechaninį ir neuromechaninį supratimą, šis prietaisas perskaičiavo pacientų, kurie linkę krentytis, pusiausvyrą. Jis naudoja rankinį valdiklį, kuris stimuliuoja odą, kai organizmas tampa nesubalansuotas, mokydamas smegenis, kad atpažintų pusiausvyros sutrikimą ir ištaisytų.

menu
menu