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震惊!像背包一样的可穿戴机器人,让老人和残疾人再也不会摔倒!

发布时间:2022-06-16 12:08:11 阅读: 来源:滤纸厂家
震惊!像背包一样的可穿戴机器人,让老人和残疾人再也不会摔倒!

当前在日常生活和康复诊所中使用的平衡辅助设备对人类很有帮助,但远非完美。拐杖,助行器,拐杖和扶手会改变姿势,并防止在开门,购物或接听电话等活动中使用手。同样,更复杂的工具(例如移动体重支持系统或机器人步态训练器)体积庞大,或者只能在特定环境中使用。由HeikeVallery教授领导的TUDelft生物医学工程研究人员AndrewBerry,DanielLemus和SaherJabeen开发了一种背包式可穿戴机器人,可在康复期间提供平衡支撑。GyBAR。陀螺致动器完全容纳在背包中,该陀螺致动器可通过电动机重新定位,可在多种活动和环境中提供免提平衡支持。克服风险性摔倒是所有年龄段与事故相关的伤害的主要原因,但在影响运动控制或导致感觉或认知障碍的患者中,跌倒尤为危险。65岁以上的成年人摔倒时极有可能遭受严重伤害,并且如果髋部骨折,则在事件发生612个月内有25%的机会因受伤而死亡。为了开发能够自动检测和校正不稳定性的免提平衡辅助装置,可穿戴机器人技术领域具有巨大的潜力。来自太空的灵感开发GyBAR的灵感来自太空:卫星能够改变太空方向,而不会向环境施加力或力矩。通过改变内部飞轮的角动量,可以在航天器(或人体)上施加力矩,从而根据需要诱导或阻止旋转。一种实现此目的的技术利用了一种称为陀螺效应的原理,该原理可在抵抗重力作用的陀螺中观察到。DelftUniversityofTechnology的研究人员设法利用陀螺效应构造了一个执行器,而不是将其更普遍地用作传感器(例如,手机中的陀螺仪传感器来测量运动)。详细数据陀螺执行器由于可提供地面平衡支撑而不会阻塞腿部,因此在可穿戴应用中颇受欢迎,此前已经提出了使用这种致动原理的多个可穿戴机器人,但是尚未有人对它们进行评估。在这里,DelftUniversityofTechnology的研究人员使用GyBAR(一种类似背包的原型便携式机器人)来研究以下假设:健康和慢性中风受试者之间的平衡可以通过施加在上身的力矩来增强。他们根据每个参与者在狭窄的支撑面上行走或保持站立的能力来量化平衡表现,该支撑面旨在挑战额叶或矢状面的稳定性。通过比较候选平衡控制者,发现有效的协助不需要对参考姿势进行调节。与穿戴GyBAR但不活动时相比,旋转粘性场将健康参与者沿着30mm宽的光束行走的距离增加了2.0倍。相同的控制器使得患有慢性中风的人在狭窄的区域内站立的时间延长了2.5倍。由于其耐磨性和控制的多功能性,GyBAR可以为培训和康复提供新的治疗干预措施。

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