Хошимин Роботизированный скелет, созданный исследовательской группой SHTP Labs, имеет механизм работы, аналогичный механизму человеческих ног, и служит средством физиотерапии для людей с инсультами и травмами ног.
Продукт был разработан пятью учёными из Лаборатории точной механики и автоматики Научно-исследовательского центра Парка высоких технологий города Хошимин (SHTP Labs) в сотрудничестве с рядом университетов в течение последних трёх лет. По словам мастера Буй Куанг Винь, руководителя Лаборатории точной механики и автоматики SHTP Labs, роботизированный скелет (экзоскелет) предназначен для помощи людям в стоянии, садлении и сохранении равновесия при передвижении по земле. Продукт подходит для людей с травмами ног и людей, перенесших инсульт, для реабилитации. Благодаря своей способности к ассистированию, скелет также может помочь людям переносить тяжёлые предметы, поддерживая солдат во время длительных маршей.
Идея группы возникла из-за того, что представленные на рынке продукты в основном тренируют отдельные суставы ног, а не всю ногу целиком. Кроме того, во время тренировок пользователи вынуждены оставаться на одном месте, не испытывая при этом настоящей ходьбы, что может легко вызвать скуку и привести к неэффективности. С помощью роботизированного скелета пациенты могут испытать ходьбу на собственных ногах, помогая мышцам ног работать, что способствует более быстрому восстановлению.
Экспериментальная роботизированная реабилитация ног с помощью экзоскелета. Видео : Исследовательская группа
Скелет робота изготовлен преимущественно из алюминия, весит около 20 кг и может увеличиваться или уменьшаться по высоте в зависимости от роста ног людей разного возраста и физической подготовки. В суставах скелета расположены четыре электродвигателя мощностью 400 Вт с редуктором для увеличения или уменьшения скорости, что позволяет использовать его для упражнений различной интенсивности.
По словам Мастера Виня, двигатель играет очень важную роль, поскольку он должен быть компактным, чтобы не застревать во время тренировки, а также эстетичным, но при этом обладать большой мощностью, чтобы обеспечить нагрузку на ноги. «В отличие от других тренажеров для реабилитации рук, скелет робота для тренировки ног должен обеспечивать хороший центр тяжести и не падать во время использования», — сказал он. Для поддержания центра тяжести команда провела анализ, направленный на поддержание равновесия, и разработала систему поддержки вставания и садления с использованием подлокотника с электроцилиндрами. При использовании подлокотника пациент будет использовать его для тренировки вставания, садления и поддержания равновесия при выполнении упражнений для ног.
Источником питания системы служат два литиевых аккумулятора ёмкостью 20 А·ч: один для скелета робота, другой для рамы подлокотника и схемы управления. Обе системы могут работать одновременно с помощью соединительного кабеля или независимо друг от друга в зависимости от цели использования. Изделие оснащено аварийной кнопкой, которая останавливает все операции системы в случае возникновения ошибки, которая может представлять опасность для пользователя во время тренировки.
Команда разрабатывает программное обеспечение для управления тренировками, используя инструменты симуляции. В процессе тренировки данные об изменении угла в суставе ноги, длине каждого шага и т.д. предоставляются врачам для настройки упражнений с подходящей для пациента интенсивностью.
В ближайшем будущем исследовательская группа будет сотрудничать с реабилитационной больницей для тестирования системы на ряде пациентов, чтобы оценить её эффективность и, как основу для оптимизации продукта с целью его коммерциализации. Команда также планирует разработать датчик, крепящийся к стопе, для измерения силы нагрузки и применения искусственного интеллекта для анализа данных о режиме упражнений пациента с целью разработки более оптимальных упражнений. «Это междисциплинарное направление исследований, поэтому для совершенствования и внедрения продукта требуется участие многих экспертов, особенно медицинских организаций», — сказал Мастер Винь.
Проект реабилитационного экзоскелета, разработанный командой. Фото: Исследовательская группа
Доцент, доктор Ле Хоай Куок, председатель Ассоциации автоматизации города Хошимин, отметил, что в действительности исследования экзоскелетов для ног во Вьетнаме в основном ограничиваются научными темами, и коммерческих продуктов с практическим применением немного. Он отметил, что экзоскелеты для реабилитации рук и ног имеют различные отличия и сложность. Однако система для тренировки ног должна выдерживать вес тела пациента в положениях сидя, стоя и при ходьбе... Это зависит от физического состояния и степени восстановления каждого пациента, поэтому необходимо точно рассчитать параметры.
Он сообщил, что исследования группы в настоящее время находятся на ранней стадии. Для коммерциализации необходимо провести испытания на большом количестве пациентов, оценить их опыт и оптимизировать конструкцию и затраты, чтобы усовершенствовать продукт с точки зрения технологий и приемлемой цены. «Мы окажем группе поддержку в налаживании связей со специалистами по реабилитации и больницами для проведения испытаний. Для того, чтобы продукт был внедрен, учёный должен только предоставить тренажёрное оборудование, а врач должен определить режим и условия тренировок для каждого пациента», — сказал доцент Куок.
Ха Ан
Ссылка на источник
Комментарий (0)