Tärkein terveys ja lääketiede

Kuntoutusrobotti

Kuntoutusrobotti
Kuntoutusrobotti
Anonim

Kuntoutusrobotti, mikä tahansa automaattisesti toimiva kone, joka on suunniteltu parantamaan liikkumista henkilöillä, joiden fyysinen toiminta on heikentynyt.

Kuntoutusroboteja on kahta päätyyppiä. Ensimmäinen tyyppi on apurobotti, joka korvaa kadonneet raajojen liikkeet. Esimerkki on Manus ARM (avustava robottimanipulaattori), joka on pyörätuoliin asennettava robottivarsi, jota ohjataan leukakytkimellä tai muulla syöttölaitteella. Tätä prosessia kutsutaan telemanipulaatioksi ja se on samanlainen kuin astronautin ohjaama avaruusaluksen robottivarsi avaruusaluksen ohjaamon sisältä. Moottoripyörätuolit ovat toinen esimerkki kaukokäyttöisistä apuroboteista.

Toinen kuntoutusrobotyyppi on terapiarobotti, jota kutsutaan joskus kuntouttajaksi. Neurotieteen tutkimus on osoittanut, että aivoilla ja selkäytimillä on huomattava kyky mukautua, jopa vammojen jälkeen, harjoiteltujen liikkeiden avulla. Hoitorobotit ovat kuntoutusterapeuttien koneita tai työkaluja, joiden avulla potilaat voivat suorittaa harjoitteluliikkeitä robotin avulla. Ensimmäinen tällä tavalla käytetty robotti, MIT-Manus, auttoi aivohalvauspotilaita pääsemään pöydän poikki, jos he eivät pystyneet suorittamaan tehtävää itse. Potilaat, jotka saivat ylimääräistä terapiaa robotista, paransivat käsivarteensa liikkumista. Toinen terapiarobotti, Lokomat, tukee ihmisen painoa ja liikuttaa jalat kävelykuvana liikkuvan juoksumaton yli tavoitteena on kouluttaa henkilö uudelleen kävelemään selkäydinvamman tai aivohalvauksen jälkeen.

Rajoitukset toiminnallisuudessa ja korkeat kustannukset ovat rajoittaneet kuntoutusrobotien saatavuutta. Lisäksi robottivarren etätoiminta vesipullojen nostamiseksi ja suulle tuomiseksi on aikaa vievää ja vaatii kallista robottia. Tämän ongelman ratkaisemiseksi insinöörit ovat pyrkineet rakentamaan enemmän älykkyyttä pyörätuolien robottivarsiin. Robottien ymmärtäminen äänikomennoista, esineiden tunnistamiseksi ja ketterien manipuloimiseksi on tärkeä edistysaskel robottiikassa yleensä. Neurotieteen kehityksellä edistetään merkittävästi kuntoutusrobotien kehitystä mahdollistamalla tietokonepiirien istuttaminen suoraan aivoihin niin, että käyttäjän on vain ajateltava komento ja robotti tekee sen. Tutkijat ovat osoittaneet, että apinat voidaan kouluttaa siirtämään robottivartta juuri tällä tavalla - pelkästään ajatuksen kautta.

Suurin rajoittava tekijä kuntoutusrobottien kehittämisessä on, että tutkijat eivät tiedä, mitä tarkalleen on tapahduttava, jotta hermosto mukautuisi fyysisen vajaatoiminnan voittamiseen. Potilaan kova työ on tärkeää, mutta mitä robotin pitäisi tehdä? Tutkijat kehittävät kuntoutusrobotteja, jotka auttavat liikettä, vastustavat liikettä, kun se on koordinoimatonta, tai jopa tekevät liikkeistä enemmän koordinaatiota yrittäen huijata hermostoa sopeutumaan. Robottisten eksoskelettien kehittämisessä on edistytty, jotka ovat kevyitä puettavia laitteita, jotka auttavat raajojen liikkumista. Muun tyyppisillä kuntoutusroboteilla voi olla merkitystä auttamalla hermostoa uudistamaan sopivia hermoyhteyksiä kantasolujen ja muiden lääketieteellisten hoitojen jälkeen.