柔軟、可穿戴設(shè)備,模擬肌肉、肌腱和韌帶的小腿可以幫助患者修復(fù)腳踝運(yùn)動(dòng)障礙,例如掉腳,卡內(nèi)基梅隆大學(xué)機(jī)器人助理教授Yong就投入此項(xiàng)的研究。
合作者在哈佛大學(xué),南加州大學(xué),麻省理工學(xué)院和生物科學(xué)院,發(fā)達(dá)國家積極矯正的設(shè)備使用軟塑料和復(fù)合材料,而不是僵化的外骨骼。柔軟的材料,結(jié)合氣動(dòng)人工肌肉(PAMs),輕量級(jí)的傳感器和先進(jìn)控制軟件,使機(jī)器人裝置實(shí)現(xiàn)自然運(yùn)動(dòng)的腳踝。
哈佛大學(xué)的博士后研究員生物工程研究所工程,說同樣的方法可以用來創(chuàng)建身體的其他關(guān)節(jié)康復(fù)設(shè)備,甚至創(chuàng)建軟外骨骼,增加佩戴者的力量。
機(jī)器人裝置將適合幫助神經(jīng)肌肉障礙患者與腦癱相關(guān)的腳和腳踝,肌萎縮性脊髓側(cè)索硬化,多發(fā)性硬化癥或中風(fēng)。這些步態(tài)障礙包括垂足,前腳滴因?yàn)闊o力或癱瘓,和馬蹄足,向上彎曲運(yùn)動(dòng)的腳踝是有限的。傳統(tǒng)的被動(dòng)腳踝背帶可以改善步態(tài),但是長期使用會(huì)導(dǎo)致肌肉萎縮,因?yàn)橥Ｖ故褂谩?/div>
活躍,動(dòng)力設(shè)備還可以改善功能和幫助而使神經(jīng)肌肉系統(tǒng),派克說。”,但傳統(tǒng)的外骨骼的局限性是它身體的自然的自由度的限制,”他補(bǔ)充道。腳踝自然是一個(gè)復(fù)雜的三維運(yùn)動(dòng)的能力,但大多數(shù)嚴(yán)格的外骨骼只允許一個(gè)支點(diǎn)。
柔軟的矯正的裝置,相比之下,使研究人員能夠模擬生物結(jié)構(gòu)的小腿。設(shè)備的人工肌腱被附加到四PAMs相對(duì)應(yīng)三個(gè)肌肉前腿踝關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)控制,另一個(gè)在后面。原型是能產(chǎn)生腳踝的矢狀面運(yùn)動(dòng)范圍的27度,滿足正常步態(tài)行走。
然而,權(quán)衡是軟設(shè)備更難以控制,而不是一個(gè)僵化的外骨骼。因此需要更復(fù)雜的傳感跟蹤腳踝和腳的位置和一個(gè)更聰明的計(jì)劃控制腳運(yùn)動(dòng),公園說。創(chuàng)新設(shè)備包括傳感器由一個(gè)觸摸感應(yīng)人造皮膚,薄橡膠板包含微充滿液態(tài)金屬合金。當(dāng)這些橡膠板拉伸或壓式微通道的形狀變化,進(jìn)而導(dǎo)致合金的電阻的變化。這些傳感器被放置在頂部和側(cè)的腳踝。
公園說,額外的工作將需要提高設(shè)備的耐磨性。這包括人造肌肉體積更小,比商業(yè)生產(chǎn)PAMs使用在這個(gè)項(xiàng)目。公園說后續(xù)項(xiàng)目,將會(huì)在即將到來的技術(shù)會(huì)議,使用平,strap-like致動(dòng)器而不是圓柱形PAMs。
該設(shè)備尚未患者進(jìn)行測(cè)試,以確定其性能作為康復(fù)工具。
更多>相關(guān)資訊
0 條相關(guān)評(píng)論
