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工业设计案例之用于康复治疗的外骨骼机器人设计

文章出处:易胜博手机开户网责任编辑:作者:设计师小壹人气:-发表时间:2019-07-25 11:07:00

工业设计案例之用于康复治疗的外骨骼机器人设计

人类由四肢行走经过不断的进化到如今的直立行走,双腿就显得非常重要,一旦出现问题,将使人类的行动能力大
大降低。比如由于中风或者意外事故的伤害,会导致运动受到限制,残障人士需要进行大量的康复运动才有可能勉
强恢复到正常行动中来。而外骨骼机器人基于仿生学和人体工程学的设计使其拥有末端牵引式康复机器人无法比拟
的治疗效果与用户体验,为人类带来了巨大的方便。
 
1、Cyberdyne:意念控制的外骨骼康复机器人
 
HAL作为助力外骨骼机器人最大的优势是“实现意念控制”,即大脑向筋骨系统发出的运动指令而动作。
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身体在动作时会有微弱的生物电位信号溢出到皮肤的表面,采集皮肤上的生物电驱动外骨骼系统做相应的动作,外
骨骼可以通过这套系统探测人体肌肉的发力点从而介入工作。
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2、ReWalk:全球首家获得FDA 的外骨骼机器人
 
Rewalk是第一个通过美国FDA的医疗外骨骼系统,它的主要用途是协助下肢瘫痪的病人能够再次站立行走。
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ReWalk Robotics 旗下共有两款产品,分别是ReWalk Personal和ReWalk Rehabilitation,前者主要针对个
人用户,适合家庭、工作或社交环境中使用,帮助患者站立、行走和爬楼。后者则是针对机构用户,用于临床修
复,为瘫痪患者提供物理治疗方式,包括减缓瘫痪导致的肢体疼痛、肌肉痉挛、帮助肠道消化系统、加速新陈代
谢等。
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Rewalk Personal 6.0
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Rewalk Rehabilitation
 
3、Rex Bionics:无支撑式独立行走外骨骼康复机器人
 
Rex最大的优势是支持无支撑式独立行走,外骨骼的操纵杆安置在扶手内,操作无需手臂力量,适用于更广泛的顾
客群体。
 
表面采用了坚固的轻质材料,从下至上的多处尼龙搭扣以及腰间的宽腰带将使用者的身体与外骨骼捆绑在一起。为
了兼容轮椅的操控习惯,Rex用腰间的两个操纵杆进行姿态控制。Rex重量为38公斤,由一个轻便充电池提供动力,
充电一次可全天使用。
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4、Ekso Bionics:军事、医疗多方位发展的外骨骼机器人
 
Ekso使用了铝合金、钛合金、碳纤维等金属和复合材料,创建了高精度的感应器、微型驱动马达、拟人关节,配备
了速度极快的中央处理器和强大的软件系统。其最大优势是得力于美国军方的肯定,常年与美国国防高级研究计划
局DRAPA有合作项目。
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5、松下外骨骼:充气式与软体式外骨骼机器人
 
通过运用软体机器人原理,这套人造外骨骼可以支撑多种人类肌肉运动,包括转身等常规外骨骼无法实现的动作,
是第一款可以使穿戴者转身的外骨骼。
 
当外骨骼的传感器检测到使用者弯腰举起重物时,电机通过传动装置为人体的四肢提供外部动力,减少人体的负担,
实时分析使用者的活动信息,并给予恰当的力量辅助,让你用很小的力就可以搬起各种重物。
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6、傅里叶:首款具有“触觉”的外骨骼机器人
 
Fourier X1是首款“具有触觉”的外骨骼机器人,可通过力传感器感知用户的运动轨迹。当患者需要迈步向前时,
Fourier X1可以实时提供患者迈步需要的抬腿和向前跨步的力量,帮助有步行功能障碍的用户进行步行训练与
辅助行走。
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7、迈步:全球首次采用柔性驱动器
 
迈步机器人的外骨骼最大的优势是采用了柔性驱动器以及和此驱动器相匹配的控制算法,可以提供精确稳定的人机
交互控制,极大的提升安全性和舒适性。
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8、PhoeniX:最轻的行走外骨骼
 
PhoeniX外骨骼主要面向的是残疾人士,其利用发动机帮助穿戴者移动双腿。它最大的特点在于极简,这个行走的
外骨骼,脚下没有传感器,膝盖没有制动器,重量只有12.25kg。外骨骼设计采用模块化设计,主要分为一个髋关
节模块,2个膝关节模块和2个脚模块,客户可以单独使用或连接在一起,形成一个完整的系统,模块化的外骨骼设
计能够使患者身体的每个部分都动起来。
  在未来,随着科技的不断发展,日后残疾人士走在大街上,商场里,超级市场,甚至是工作岗位,你或许都无
法分辨出他们与正常人的区别。