机械人可以助瘫痪患者行走

2014-07-03 10:41:37 来源：华夏经济网作者：淡无盐分享：

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“在美国，外骨骼机械人经由过程不竭调剂功用，成为可以多功用地辅佐人体功能的系统。”陈剑奉告笔者，那时外骨骼的使用首要分为两类，一类是军用，以负重为主，另外一类是商用，全身性地以增强者体功用。
行情走势 | 大单追踪 | 资金流向 | 最新研报 | 公司旧事 | 最新告诉布告 □ 江苏欣
2014年巴西世界杯落幕式上，一位得了截瘫的巴西少年身穿一套“外骨骼”机械人，开出了本届世界杯的第一球，从而成为全世界谛视的焦点。在中科院常州进步前辈制造手艺研讨所（以下简称进步前辈所），亦有一款高科技含量的机械外骨骼已研制成功，今朝已进入调试阶段。
往年3月，中科院常州进步前辈所科研项目办公室主任、副研讨员陈剑和他的伙伴们瞄准外骨骼机械人系统，研制了名为EXOP-1(认知外骨骼机械人1号)的外骨骼机械人。被悬挂在进步前辈所研讨室的这套外骨骼，它有脚、有腿，与人的下半身十分类似，本体全数由航空铝制造，在人体的腰部和腿部门别设有9处流动带，并装有22个传感器，6个驱动器和1个掌握器，重约20千克。
陈剑引见，穿上这一层“钢铁外衣”，就像操作一台“机械战甲”，实力会有大幅度的提高。“每条腿都有3个机电，每个机电对应了腿部的人体的髋枢纽、膝枢纽和踝枢纽，经由过程机电，抵达给每个枢纽助力的感化。”在系统膝枢纽上侧，还设置了5个档位，身高1.7米到1.8米的人穿着可以按照身高自行调度，而鞋子也是出格定制的，每只足底装了4个传感器。
一套外骨骼系统造价在30万元之内。从3月份立项，到搭建本体、做掌握水平、传感器，陈剑和他的团队相继攻克了着落机械人重量、机电联调和若何精确获得运动企图等难题，估计本月底试制完成样品。
经由过程一个头盔可帮忙截瘫患者企图念完成站立行走。
在身上穿一层“钢铁外衣”，步履还能自若？陈剑停止了演示。在任务人员的帮忙下，陈剑先将脚流动在机械人的“脚上”，然后再将小腿、大腿和腰部与机械人流动在一路，翻开开关后，筹办行走。只见陈剑悄悄一抬腿，机械人很快就感知到了这个举措，以几近不异的角度屈伸跨步。
据陈剑引见，按驱动编制分，今朝世界上研制的外骨骼机械人有液压驱动、气动驱动和机电驱动，而他们研制的就是第三种。“就像我刚刚做的举措，人要抬腿走路时，会发生一个运动趋向，这个旌旗灯号通报给足底的传感器，反映到巨细腿肌肉，再通报给掌握器和驱动器，继而自动设定枢纽的扭转角度，系统本人经由过程检测压力修改和人体姿势修改，解读运动企图，推悦耳体行走，抵达相分歧的举措，这就是机械人的任务道理。”
而去世界杯亮相的这一套外骨骼机械人系统，由加州伯克利分校研制。进步前辈所助理研讨员王玉成博士阐明，巴西这套外骨骼的任务道理，和他们研讨的有所不合。
经由过程一个头盔，监测截瘫患者的大脑神经旌旗灯号，旌旗灯号将传输给外骨骼机械人系统，系统按照患者的意念睁开步履，从而完成站立、行走。“可是，这类旌旗灯号传送编制，有诸多的不不变性，由于脑电识另外举措也是有限的。”
外骨骼机械人的概念最早在上世纪60年月由美国通用公司提出，上世纪70年月，美国麻省理工大学也开端立项研讨。2000年今后，加州伯克利分校研制的外骨骼系统被美国军方看中，开端使用到军事领域。以后，欧洲的气动外骨骼机械人和日本以康复练习为主的外骨骼机械人相继问世，中国起步较晚。
“在美国，外骨骼机械人经由过程不竭调剂功用，成为可以多功用地辅佐人体功能的系统。”陈剑奉告笔者，那时外骨骼的使用首要分为两类，一类是军用，以负重为主，另外一类是商用，全身性地以增强者体功用。
现实上，在民用领域，外骨骼机械人也可以遍及利用于爬山、旅游、消防、救灾等需求背负繁重的物资、装备而车辆又没法使用的景象。
而陈剑团队研制的，属于助力负重型的机械人。陈剑比了个抽象的概念：假定你要负重100千克的对象，穿上外骨骼机械人，这件任务就变得轻而易举。个中80%的重量都能经由过程机械人助力。
据悉，他们团队的第二代认知外骨骼机械人也已在研制中，比拟第一代，从系统到助力功用，将有更大的提升。“高楼大厦着火，穿着外骨骼的‘钢铁蜘蛛人’去灭火，或在灾区，一拳打穿墙体救人，也不是没有能够了。”
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