使用iPAM系統(tǒng)的病人接受上肢治療運動

　　挑戰(zhàn):

　　開發(fā)一種安全且可靠的機器人康復系統(tǒng)，對中風后手臂殘障的病人提供援助，以輔助治療手臂運動，協(xié)調和指引手臂。

　　解決方案:

　　使用NI公司LabVIEW軟件對兩個定制機器人實現(xiàn)雙持續(xù)的實時性控制系統(tǒng)，通過與治療師溝通所需要使用而設計的用戶界面（UI）以協(xié)調和輔助人類手臂運動。

　　“LabVIEW環(huán)境模塊化特性使其對于原型設計和開發(fā)我們的系統(tǒng)來說是理想的選擇?！?/STRONG>

　　中風后，康復設施通過重復性有意義的協(xié)調性運動，使用物理療法以輔助病人重新學習喪失的運動功能。如果設施資源不足，將會導致病人不能花費足夠的時間來接受康復活動，這可能潛在地限制恢復的程度。機器人康復系統(tǒng)可以輔助傳統(tǒng)的治療服務，以增加康復的強度和頻率。

　　機器人設計

　　智能化氣動手臂運動(iPAM)是一個雙機器人系統(tǒng)，旨在向由于中風而導致上肢運動殘障的病人提供重復的運動治療。iPAM由兩個氣動性動力機器人組成，以三個驅動轉動關節(jié)為特點，在笛卡兒（Cartesian）空間上控制機器人的執(zhí)行終端。當方便運動時，該機器人依附在上肢的方式類似于治療師支撐手臂的方式：一個機器人依附在靠近手腕前臂附近，另一個機器人依附在上臂中間。

　　矯形器能夠支撐手臂，其特點為三個被動轉動自由度(DOF)，以確保肢體始終舒適地與機器人保持一致。物理治療師通過機器人末梢部分來引導肢體運動治療，并記錄運動情況。該系統(tǒng)記錄了應用于手臂的力度和機器人關節(jié)的運動情況。然后該運動可以被iPAM系統(tǒng)重放，在整個運動期間以輔助病人所需（如圖1）。iPAM系統(tǒng)所提供的輔助程度可以由物理治療師調整。