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工業設計案例之用于康復治療的外骨骼機器人設計

文章出處:101工業設計網責任編輯:作者:設計師小壹人氣:-發表時間:2019-07-25 11:07:00

工業設計案例之用于康復治療的外骨骼機器人設計

人類由四肢行走經過不斷的進化到如今的直立行走,雙腿就顯得非常重要,一旦出現問題,將使人類的行動能力大
大降低。比如由于中風或者意外事故的傷害,會導致運動受到限制,殘障人士需要進行大量的康復運動才有可能勉
強恢復到正常行動中來。而外骨骼機器人基于仿生學和人體工程學的設計使其擁有末端牽引式康復機器人無法比擬
的治療效果與用戶體驗,為人類帶來了巨大的方便。
 
1、Cyberdyne:意念控制的外骨骼康復機器人
 
HAL作為助力外骨骼機器人最大的優勢是“實現意念控制”,即大腦向筋骨系統發出的運動指令而動作。
工業設計案例之用于康復治療的外骨骼機器人設計
身體在動作時會有微弱的生物電位信號溢出到皮膚的表面,采集皮膚上的生物電驅動外骨骼系統做相應的動作,外
骨骼可以通過這套系統探測人體肌肉的發力點從而介入工作。
工業設計案例之用于康復治療的外骨骼機器人設計
2、ReWalk:全球首家獲得FDA 的外骨骼機器人
 
Rewalk是第一個通過美國FDA的醫療外骨骼系統,它的主要用途是協助下肢癱瘓的病人能夠再次站立行走。
工業設計案例之用于康復治療的外骨骼機器人設計
ReWalk Robotics 旗下共有兩款產品,分別是ReWalk Personal和ReWalk Rehabilitation,前者主要針對個
人用戶,適合家庭、工作或社交環境中使用,幫助患者站立、行走和爬樓。后者則是針對機構用戶,用于臨床修
復,為癱瘓患者提供物理治療方式,包括減緩癱瘓導致的肢體疼痛、肌肉痙攣、幫助腸道消化系統、加速新陳代
謝等。
工業設計案例之用于康復治療的外骨骼機器人設計
Rewalk Personal 6.0
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Rewalk Rehabilitation
 
3、Rex Bionics:無支撐式獨立行走外骨骼康復機器人
 
Rex最大的優勢是支持無支撐式獨立行走,外骨骼的操縱桿安置在扶手內,操作無需手臂力量,適用于更廣泛的顧
客群體。
 
表面采用了堅固的輕質材料,從下至上的多處尼龍搭扣以及腰間的寬腰帶將使用者的身體與外骨骼捆綁在一起。為
了兼容輪椅的操控習慣,Rex用腰間的兩個操縱桿進行姿態控制。Rex重量為38公斤,由一個輕便充電池提供動力,
充電一次可全天使用。
工業設計案例之用于康復治療的外骨骼機器人設計
4、Ekso Bionics:軍事、醫療多方位發展的外骨骼機器人
 
Ekso使用了鋁合金、鈦合金、碳纖維等金屬和復合材料,創建了高精度的感應器、微型驅動馬達、擬人關節,配備
了速度極快的中央處理器和強大的軟件系統。其最大優勢是得力于美國軍方的肯定,常年與美國國防高級研究計劃
局DRAPA有合作項目。
工業設計案例之用于康復治療的外骨骼機器人設計
5、松下外骨骼:充氣式與軟體式外骨骼機器人
 
通過運用軟體機器人原理,這套人造外骨骼可以支撐多種人類肌肉運動,包括轉身等常規外骨骼無法實現的動作,
是第一款可以使穿戴者轉身的外骨骼。
 
當外骨骼的傳感器檢測到使用者彎腰舉起重物時,電機通過傳動裝置為人體的四肢提供外部動力,減少人體的負擔,
實時分析使用者的活動信息,并給予恰當的力量輔助,讓你用很小的力就可以搬起各種重物。
工業設計案例之用于康復治療的外骨骼機器人設計
6、傅里葉:首款具有“觸覺”的外骨骼機器人
 
Fourier X1是首款“具有觸覺”的外骨骼機器人,可通過力傳感器感知用戶的運動軌跡。當患者需要邁步向前時,
Fourier X1可以實時提供患者邁步需要的抬腿和向前跨步的力量,幫助有步行功能障礙的用戶進行步行訓練與
輔助行走。
工業設計案例之用于康復治療的外骨骼機器人設計
7、邁步:全球首次采用柔性驅動器
 
邁步機器人的外骨骼最大的優勢是采用了柔性驅動器以及和此驅動器相匹配的控制算法,可以提供精確穩定的人機
交互控制,極大的提升安全性和舒適性。
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8、PhoeniX:最輕的行走外骨骼
 
PhoeniX外骨骼主要面向的是殘疾人士,其利用發動機幫助穿戴者移動雙腿。它最大的特點在于極簡,這個行走的
外骨骼,腳下沒有傳感器,膝蓋沒有制動器,重量只有12.25kg。外骨骼設計采用??榛杓?,主要分為一個髖關
節???,2個膝關節??楹?個腳???,客戶可以單獨使用或連接在一起,形成一個完整的系統,??榛耐夤趨郎?/div>
計能夠使患者身體的每個部分都動起來。
  在未來,隨著科技的不斷發展,日后殘疾人士走在大街上,商場里,超級市場,甚至是工作崗位,你或許都無
法分辨出他們與正常人的區別。

 

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