XoMotion自平衡外骨骼機讓脊髓損傷患者站起來跳舞
許多脊髓損傷患者也有戲劇性的災難故事:潛水事故、車禍、建筑工地災難。但 Chlo? Angus 的故事卻截然不同。2015 年的一個晚上,她在家時,她的右腳開始刺痛并逐漸失去知覺。她設(shè)法自己開車去了醫(yī)院,但在接下來的幾天里,她失去了所有的感覺和對雙腿的控制。醫(yī)生在她的脊髓內(nèi)發(fā)現(xiàn)了一個無法切除的良性腫瘤,并告訴她她再也不會走路了。但 Angus 是一位噴氣式時裝設(shè)計師,他不是那種對這樣的消息坐以待斃的人。
本文引用地址:http://www.biyoush.com/article/202503/467649.htm十年后,在 1 月份的 CES 科技貿(mào)易展上,Angus 展示了她在加拿大公司 Human in Motion Robotics 的電動外骨骼中的舞蹈動作?!凹顾枋軅笾匦麻_始走路很酷,但重新開始跳舞會改變游戲規(guī)則,”她在世博會現(xiàn)場對人群說。
該公司將于 4 月下旬開始對其 XoMotion 外骨骼進行臨床試驗,最初測試一種用于康復設(shè)施的版本,作為邁向像 Angus 這樣的人可以帶回家的個人使用外骨骼的墊腳石。XoMotion 只是第二款具有自平衡功能的外骨骼,這意味著用戶無需依靠拐杖或助行器,可以解放雙手來完成其他任務(wù)。
“憑借我們擁有的技術(shù),'你再也不會走路了'這句話在當今時代已不再適用,”Angus 說。
腰部以下癱瘓的 Chlo? Angus 在 XoMotion 外骨骼中展示她的動作。 XoMotion 運動
XoMotion 外骨骼的起源
Angus 擔任 Human in Motion 的生活體驗總監(jiān),自 2016 年以來一直參與該公司及其技術(shù)。就在那時,她在溫哥華的西蒙弗雷澤大學遇到了幾位學者,他們對外骨骼提出了一個新穎的想法。Siamak Arzanpour 教授和他的同事 Edward Park 希望利用尖端機器人技術(shù)來構(gòu)建一種自平衡裝置。
當時,有幾家公司都有可用于康復設(shè)置的外骨骼,但該技術(shù)有許多局限性:最值得注意的是,所有這些外骨骼都需要拐杖來穩(wěn)定使用者在行走時的上半身。更重要的是,用戶需要幫助才能進出外骨骼,而這些設(shè)備通常無法處理轉(zhuǎn)彎、臺階或斜坡。Angus 記得在 2016 年試用了 Ekso Bionics 的外骨骼:“到了周末,我說,'這很有趣,但我們需要構(gòu)建更好的外骨骼。
Human in Motion 的首席執(zhí)行官 Arzanpour 表示,他的團隊一直被制造自平衡外骨骼的工程挑戰(zhàn)所吸引。 “當我們與 Chlo? 會面時,我們意識到我們設(shè)想的就是用戶需要的,”他說。“她驗證了我們的愿景。”
在芝加哥 Shirley Ryan Ability 實驗室進行外骨骼研究的 Arun Jayaraman 正在與 Human in Motion 合作,于今年春天進行臨床試驗。他說,與需要手臂支撐的外骨骼相比,自平衡外骨骼更適合在家中使用:“必須使用助行器和拐杖等輔助設(shè)備,這使得很難在水平地面、坡道、路緣或不平坦的表面等表面上過渡。
自平衡外骨骼如何工作?
自平衡外骨骼使用的技術(shù)與現(xiàn)在進入市場的許多人形機器人中的技術(shù)大致相同。它們在踝關(guān)節(jié)、膝關(guān)節(jié)和髖關(guān)節(jié)處有成束的致動器,一系列傳感器用于檢測外骨骼的移動位置和周圍環(huán)境,以及非??焖俚奶幚砥鱽硖幚硭袀鞲衅鲾?shù)據(jù)并為設(shè)備的下一步行動生成指令。
雖然自平衡外骨骼比需要手臂支架的外骨骼更笨重,但 Arzanpour 表示,它們賦予用戶的獨立性使該技術(shù)成為明顯的贏家。他還指出,自平衡模型可以被更廣泛的人使用,包括上半身力量和活動能力有限的人。
當 Angus 想戴上 XoMotion 時,她可以用應(yīng)用程序從房間的另一端召喚它,并命令它坐在她的輪椅旁邊。她能夠在沒有幫助的情況下將自己轉(zhuǎn)移到設(shè)備中,然后使用連接到外骨骼的簡單縱桿來控制其運動。她指出,外骨骼可以與各種不同的控制機制一起工作,但有線連接被認為是最安全的:“這樣,就不會丟失 Wi-Fi 信號,”她說。當她將設(shè)備置于工程師為她創(chuàng)造的“舞蹈模式”時,她可以放下控制器,依靠外骨骼的傳感器來捕捉她軀干的細微變化,并將其轉(zhuǎn)化為腿部運動。
家用外骨骼面臨哪些挑戰(zhàn)?
XoMotion 并不是第一款提供免提使用的外骨骼。這一榮譽屬于法國公司 Wandercraft,該公司的康復模式已經(jīng)在歐洲和美國獲得了監(jiān)管部門的批準,現(xiàn)在正在開始對家庭模式進行臨床試驗。但 Arzanpour 表示,XoMotion 提供了比 Wandercraft 設(shè)備更多的技術(shù)進步,包括機器人關(guān)節(jié)和用戶生物關(guān)節(jié)的精確對齊,以確保不會對身體施加過度壓力,以及執(zhí)行器中的扭矩傳感器,以收集有關(guān)機器運動的更準確數(shù)據(jù)。
參與 Wandercraft 臨床試驗的新澤西理工學院 (New Jersey Institute of Technology) 副教授 Saikat Pal 說,獲得家用模型的批準對任何外骨骼公司來說都是一個挑戰(zhàn)?!皩τ趯⒃诩抑惺褂玫?ny 設(shè)備,參數(shù)將與診所不同,”Pal 說,“每個家庭看起來都不同,間隙也不同。 當你把設(shè)備搬回家時,工程問題要復雜幾倍。
Angus 說,她相信 Human in Motion 的工程師會在幾年內(nèi)解決這些問題,使她能夠?qū)?XoMotion 帶回家。她已經(jīng)等不及了?!澳阒雷?14 個小時的長途汽車是什么感覺嗎?你好想伸展一下?,F(xiàn)在想象一下,你的余生都住在那個飛機座位上,“她說。“當我進入外骨骼時,我的背部只需要幾分鐘就可以拉長。” 她想象著早上戴上 XoMotion,做一些伸展運動,然后給丈夫做早餐。也許只有幾次舞蹈休息。
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