광시 왕조 의료의 손 재활 및 보조 파지 장비 연구 및 개발
손 재활 및 보조 잡기 장치는 현재 의료 분야에서 중요한 관심 주제입니다.손의 기능은 사람들의 일상생활에서 매우 중요합니다.그러나 뇌졸중, 척수 손상, 신경 손상, 파킨슨병, 근이영양증 등의 요인으로 인해 손 기능이 손상될 수 있습니다.또한 자동차 충돌이나 작업장 부상과 같은 사고로 인해 손 기능 장애가 발생할 수도 있습니다.환자에게 재활훈련은 손 기능 회복을 위한 핵심 방법이다.그러나 전통적인 재활 장비와 일대일 상담 치료로는 환자가 충분한 훈련을 받고,재활강도.
재활기기 개발
지난 수십 년 동안 로봇 기술의 지속적인 발전으로 로봇은 인간 사회에서 없어서는 안 될 존재가 되었습니다.재활 훈련 과정.현재 연구는 주로 견고한 손 외골격과 부드러운 보조 장갑이라는 두 가지 유형의 재활 장치에 중점을 두고 있습니다.일반적으로 전기 모터로 구동되는 기존의 견고한 로봇은 기계 설계가 복잡하고 무게가 더 높아 환자에게 불편함과 잠재적인 위험을 초래할 수 있습니다.이와 대조적으로, 유연한 소재로 만들어지고 주로 케이블, 스마트 소재 또는 공압/유압 액추에이터로 구동되는 부드러운 착용형 재활 장갑은 손에 관절이 없고 유연한 구조를 제공하여 더욱 편안하고 안전합니다.연성 재활 장갑은 경량, 휴대성, 높은 중량 대비 출력 비율, 저렴한 비용, 탁월한 인간-기계 상호 작용 등 많은 장점을 갖고 있어 경성 장갑보다 손 재활 훈련에 더 적합하고 유망합니다.부드러운 재활 장갑을 사용하면 긍정적인 효과를 가져올 수 있으며 환자의 상태를 개선하는 데 도움이 됩니다.손 재활 치료, 경제적 부담을 줄이고, 조속한 사회복귀 및 가정생활 복귀를 지원합니다.
기술 발전
소프트 재활 장갑 개발 시 생체 모방학에서 영감을 받아 복합 직물 소재를 기반으로 한 소프트 관절 구조를 장갑 디자인에 통합했습니다.3D 프린팅 기술을 활용해 가볍고 구부리고 늘릴 수 있는 부드러운 장갑을 제작할 수 있다.또한, 부드러운 장갑의 위치 추정 및 제어를 위해 딥러닝 기술을 사용할 수 있습니다.또한 촉각 신호를 생성하여 원격 또는 가상 작업을 보다 실질적이고 제어 가능하게 만들기 위해 힘 피드백 장갑의 개념이 제안되었습니다.
소프트 로봇 공학 드라이브의 유형
소프트 로봇 드라이브에는 주로 공압/유압 드라이브, 케이블/힘줄 드라이브 및 기타 스마트 소재 드라이브가 포함됩니다.공압 또는 유압 구동 소프트 웨어러블 장갑의 경우 폴리머 또는 직물 재료는 일반적으로 가압 시 굽힘 및 스트레칭과 같은 원하는 움직임을 생성할 수 있는 내장 챔버를 제조하는 데 사용됩니다.최근 몇 년 동안 일부 팀에서는 손 재활 훈련을 위한 다양한 부드러운 장갑을 탐색하기 시작했습니다.그 중에는광시 왕조 의료팀은 탄성 챔버와 섬유 강화 소재를 사용하여 부드러운 착용 가능한 장갑을 디자인했습니다.이 장갑은 액체의 압력 하에서 굽힘, 비틀림, 늘어나는 등 다양한 궤적을 생성할 수 있습니다.또한, 주로 직물 소재를 활용한 다양한 소프트 로봇 재활 훈련 장갑을 개발, 생산해 손 부상 환자의 재활 훈련과 일상생활을 보조하고 있다.이 손 기능 재활 장갑은 능동적인 손가락 굴곡 및 확장을 포함한 양방향 운동 모드를 제공하고 내부로 감싸진 접이식 챔버를 통해 굴곡 각도를 증가시킵니다.감각 성능을 더욱 향상시키기 위해 편리한 전기적 특성 조정으로 인해 부드러운 장갑의 피부에 PDMS 소재를 사용하는 것을 고려할 수 있습니다.
엄지손가락 지원의 발전
이러한 성과에도 불구하고, 소프트 웨어러블 장갑에 대한 연구는 주로 다섯 손가락의 굴곡 및 확장에 초점을 맞추고 있으며, 엄지손가락 외전 보조에 대한 연구는 상대적으로 적습니다.따라서 우리의 초점은 엄지손가락 외전 지원의 설계에 있습니다.소프트 재활 장갑을 위한 하드웨어 제어 시스템과 인간-기계 상호 작용 인터페이스를 개발하고 힘/위치 혼합 PID 제어 알고리즘을 구현했습니다.마지막으로 재활 훈련 범위와 정확한 파지 능력 측면에서 소프트 재활 장갑의 성능을 평가하기 위한 실험을 수행했습니다.실험 결과는 제안된 소프트재활 장갑유연성과 적응성이 뛰어나 환자를 효과적으로 돕습니다.재활 훈련파악하는 데 도움을 주어 일상 생활을 개선합니다.
향후 방향
앞으로의 개발을 위해 몇 가지 주요 측면을 추가로 탐색해야 합니다.부드러운 재활 장갑.첫째, 더 나은 편안함과 적응성을 달성하려면 소프트 재활 장갑의 디자인을 더욱 최적화해야 합니다.여기에는 재료 선택, 구조 설계 및 기계적 구동 시스템 개선이 포함됩니다.특히, 부드러운 관절 구조와 운동 범위의 개선은 장갑의 유연성과 기능성을 향상시키는 데 도움이 될 것입니다.
둘째, 소프트 재활장갑의 제어 시스템 역시 지속적인 개선이 필요하다.고급 제어 알고리즘과 감지 기술을 통해 손 움직임을 정밀하게 모니터링하고 제어할 수 있어 재활 훈련의 효율성과 개인화 수준이 향상됩니다.또한 인간-기계 상호 작용 인터페이스의 디자인은 환자가 쉽게 사용하고 익힐 수 있도록 보다 사용자 친화적이고 직관적이어야 합니다.
또한 재활 훈련 과정에서 부드러운 재활 장갑의 적용 시나리오에 대해서도 추가 연구가 필요합니다.특정 질병이나 부상에 대한 재활 훈련 외에도 집기 보조, 가정용 장치 작동 등 일상 생활에서 장갑의 보조 기능을 탐구하는 것은 환자의 삶의 질과 자율성을 향상시키는 데 도움이 될 것입니다.
또한, 소프트 재활 장갑의 비용 효율성도 고려해야 할 중요한 요소입니다.저렴한 재료를 채택하고, 제조 공정을 단순화하고, 생산 규모를 확대함으로써 장갑 제조 비용을 절감하여 장갑을 더 널리 보급하고 접근할 수 있게 만듭니다.
결론적으로, 혁신적인 재활보조기기인 연성 재활장갑은 재활치료에 엄청난 잠재력을 가지고 있습니다.환자의 손 기능 회복삶의 질을 향상시킵니다.그러나 현재의 과제를 해결하고 성능과 효과를 지속적으로 개선하려면 추가 연구 및 개발이 필요합니다.지속적인 기술 발전과 심도 있는 연구를 통해 부드러운 재활 장갑은 재활 훈련과 보조 잡기가 필요한 더 많은 환자에게 희망과 편리함을 가져다 줄 것입니다.
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회사:광시 왕조 의료 기기 기술 유한 회사
게시 시간: 2024년 2월 18일