机器人袖子!为脑瘫儿童提供手臂控制

2022/11/09
机器人“服装”技术可以帮助任何有活动问题的人,利用软机器增强残疾人仕的独立性。

加州大学河滨分校 The University of California-Riverside, (UCR) 的工程师正在开发低成本的机器人“服装”,以帮助脑瘫儿童控制他们的手臂活动,  为患者提供长期的日常帮助。

 

 

 

 

机器人服装的概念图

 

 

 

纺织品 算法 

 

传统的机器人缺乏灵活性,用在人体上并不舒适。该项目采用了柔软纺织品制造设备的新方法,带来更自然的肢体功能。研究团队使用弹性、尼龙和其他材料制造袖子, 令它更舒适, 打算尽量减少使用复杂电子设备,以降低对患者的经济负担。

这些服装将包含密封的、气密的区域,这些区域可以膨胀,使它们暂时变硬,并提供动作的力量。

 

 

 

 

设备的迭代实验设置

 

 

“假设您想弯曲肘部以进行二头肌卷曲。我们可以将空气注入嵌入在织物中特殊设计的气囊中,以推动手臂向前。提供活动辅助的关键挑战之一是理解一个人的意图。我们需要一个“意志控制器”来令到机器人的行为方式符合人类想要做的事情。" UCR 机械工程助理教授兼项目负责人 Jonathan Realmuto 说。

 

该项目不仅专注于构建机器人,还专注于开发算法,让机器预测佩戴者想要执行的动作。

 

 

 

"意志控制器"

 

这种控制器其中一环是使用袖子上的各种小型传感器来检测肌肉收缩时产生的小电压。这些传感器会将电压数据输入到算法中,该算法将被训练可以从中提取佩戴者的意图。

该项目仍处于早期阶段,预计将运行四年,研究团队每年会与患者、家属和治疗师举行反馈会议。


 

 

 

从左侧开始,执行器处于未加压状态,并在压力增加的情况下向充气方向移动。

 

 

 

方向

 

开发团队认为这项技术不仅可以提高儿科患者本身的独立性,如可完成刷牙、倒水或开门等日常任务,而且可以提高整个社区的独立性。

尽管该项目专注于患有活动障碍的儿童,但该技术最终可用于其他应用和人群,包括老年患者和其他行动有问题的成年人。

 

 

 

 

翻译及编辑自/ 图片来源:Textile Xplore