Ho Chi Minh StadtDas vom Forschungsteam der SHTP Labs entwickelte Roboterskelett verfügt über einen Mechanismus, der einem menschlichen Bein ähnelt, und dient der Physiotherapie bei Menschen mit Schlaganfällen und Beinverletzungen.
Das Produkt wurde in den letzten drei Jahren von fünf Wissenschaftlern des Präzisionsmechanik- und Automatisierungslabors des Forschungs- und Implementierungszentrums im Ho-Chi-Minh-Stadt-High-Tech-Park (SHTP Labs) in Zusammenarbeit mit einer Reihe von Universitäten implementiert. Laut Meister Bui Quang Vinh, Leiter des Labors für Präzisionsmechanik und Automatisierung, SHTP Labs, soll das Roboterskelett (Exoskelett) Menschen dabei unterstützen, aufzustehen, sich hinzusetzen und das Gleichgewicht zu halten, während sie sich auf dem Boden bewegen. günstig. Das Produkt ist für Menschen mit Beinverletzungen, Menschen mit Schlaganfällen und Rehabilitationsübungen geeignet. Mit seiner Assistenzfähigkeit kann das Skelett auch Menschen beim Tragen schwerer Gegenstände helfen und Soldaten auf langen Märschen unterstützen.
Die Idee der Gruppe entstand aus der Tatsache, dass die auf dem Markt befindlichen Produkte hauptsächlich verschiedene Gelenke am Bein trainieren und nicht umfassend für das gesamte Bein sind. Darüber hinaus müssen Benutzer beim Training an einem Ort bleiben und können das eigentliche Gehen nicht alleine erleben, was leicht zu Langeweile und Wirkungslosigkeit führt. Mit dem Roboterskelett können Patienten das Gehen auf ihren Füßen erleben, was die Arbeit der Beinmuskulatur unterstützt und so die Genesung beschleunigt.
Testen der Beinrehabilitation mit dem Roboter-Exoskelett der Gruppe. Video: Forscher
Das Roboterskelett besteht hauptsächlich aus Aluminium, wiegt etwa 20 kg und kann die Höhe vergrößern oder verkleinern, um es an die Größe menschlicher Beine unterschiedlichen Alters und unterschiedlichen Körperbaus anzupassen. An den Gelenken des Skeletts sind 4 Elektromotoren mit einer Leistung von 400 W und einem Getriebe zur Erhöhung oder Verringerung der Geschwindigkeit angeordnet, die für unterschiedliche Trainingsintensitäten geeignet sind.
Laut Meister Vinh spielt der Motor eine sehr wichtige Rolle, da er sowohl kompakt sein muss und beim Training nicht hängen bleibt als auch ästhetisch sein muss, aber auch über eine große Kapazität verfügen muss, um die Belastbarkeit der Beine sicherzustellen. „Im Gegensatz zu Handrehabilitationsgeräten muss das Skelett des Beintrainingsroboters einen guten Schwerpunkt gewährleisten und darf während des Gebrauchs nicht herunterfallen“, sagte er. Um den Schwerpunkt aufrechtzuerhalten, führte das Team Analysen zur Aufrechterhaltung des Gleichgewichts durch und entwickelte ein Sit-up-Unterstützungssystem mithilfe eines Armlehnenrahmens mit elektrischen Zylindern. Bei Verwendung des Armlehnenrahmens kann der Patient das Aufstehen, Sitzen und das Halten des Gleichgewichts bei Beinübungen üben.
Die für das System verwendete Stromquelle umfasst zwei 2-Ah-Lithiumbatterien, eine für das Roboterskelett, eine für den Armlehnenrahmen und den Steuerkreis. Die beiden Systeme können je nach Einsatzzweck gleichzeitig mit Verbindungskabeln oder unabhängig voneinander betrieben werden. Das Produkt verfügt über eine Notfalltaste, die alle Systemvorgänge stoppt, wenn ein Fehler auftritt, der den Benutzer während des Trainings gefährden könnte.
Das Team erstellt Schulungsmanagementsoftware mithilfe von Simulationstools. Während des Übungsprozesses werden Daten über die Änderung des Neigungswinkels des Beingelenks, die Distanz pro Schritt usw. bereitgestellt, damit Ärzte Übungen mit angemessener Intensität für den Patienten zusammenstellen können.
In naher Zukunft wird das Forschungsteam mit einem Rehabilitationskrankenhaus zusammenarbeiten, um das System an einer Reihe von Patienten zu testen, um seine Wirksamkeit zu bewerten und als Grundlage für die Produktoptimierung mit dem Ziel einer Kommerzialisierung zu dienen. Das Team plant außerdem, an den Füßen angebrachte Sensoren zu entwickeln, um die Trainingskraft zu messen und künstliche Intelligenz einzusetzen, um Daten aus dem Trainingsprogramm des Patienten zu analysieren und so optimalere Übungen zu entwickeln. „Dies ist eine interdisziplinäre Forschungsrichtung, daher ist die Beteiligung vieler Experten, insbesondere von Gesundheitsbehörden, erforderlich, um das Produkt fertigzustellen und zum Leben zu erwecken“, sagte Meister Vinh.
Exoskelettdesign für die Gruppenrehabilitation. Bild: Forscher
Der außerordentliche Professor Dr. Le Hoai Quoc, Vorsitzender der Ho-Chi-Minh-Stadt-Automatisierungsvereinigung, erklärte, dass sich die Forschung zu Exoskeletten für Beine in Vietnam in Wirklichkeit hauptsächlich auf wissenschaftliche Themen beschränkt, ohne dass es viele kommerzielle Produkte gibt. Kommerzielle praktische Anwendungen. Er stellte fest, dass Exoskelette für die Rehabilitation von Armen und Beinen unterschiedliche Unterschiede und Komplexitäten aufweisen. Das Beinübungssystem muss jedoch in der Lage sein, das Körpergewicht des Patienten beim Sitzen, Stehen, Gehen usw. zu tragen. Dies hängt von der körperlichen Verfassung und dem Genesungsstatus jedes Patienten ab und muss daher genau berechnet werden.
Er sagte, dass sich die Forschung der Gruppe derzeit in einem frühen Stadium befinde. Für die Kommerzialisierung ist es notwendig, viele Patienten zu testen, ihre Erfahrungen auszuwerten und Design und Kosten zu optimieren, um das Produkt hinsichtlich Technologie und angemessenem Preis zu perfektionieren. „Wir werden das Team bei der Kontaktaufnahme mit Reha-Ärzten und Krankenhäusern für Tests unterstützen. Für das anzuwendende Produkt ist der Wissenschaftler nur derjenige, der die Trainingsgeräte bereitstellt, während der Arzt derjenige ist, der jedem Patienten das Trainingsprogramm und die Trainingsbedingungen vorschreibt“, sagte außerordentlicher Professor Quoc.
Ha An
