211service.com
Robotizēta rezerves kāja notur visu
Robotizēts apakšstilbs, kas ļauj amputētajiem staigāt ērtāk un dabiskāk, var vēstīt par pāreju uz sarežģītāku protezēšanu.
Kāju attīsta Roberts Gregs , docents Teksasas Universitātē Dalasā un viņa studenti. Sensori un programmatūra kontrolē tā kustību, nodrošinot, ka tā ātri pielāgojas lietotāja gaitai, lai vienmēr saglabātu pareizu līdzsvaru.
Robotu protezēšanai parasti ir nepieciešama aktīva kontrole visā gaitas ciklā vai solī. Grega laboratorijā izstrādātā kāja izmanto pasīvāku pieeju. Tā vadības algoritms nosaka kājas stāvokli un kustību, izmantojot sensorus, un pēc tam veic vienu aprēķinu, lai noteiktu, kad jāpieliek spēks. Tas padara to skaitļošanas un energoefektīvu, kā arī nodrošina ļoti dabisku gaitu, kā liecina amputēto brīvprātīgo testi:
Gregs saka, ka atgriezeniskā saite no pacientiem ar amputētiem pacientiem, ar kuriem esam strādājuši, ir ļoti pozitīvas. Viņiem šķita, ka kāja protēze viņiem seko, nevis kāja. Viņi var sākt vai apstāties, un kāja reaģēs; viņi var iet ātrāk vai lēnāk, un kāja uz to reaģēs dabiski.
Kamēr Grega grupa izveidoja programmatūru pašreizējam prototipam, aparatūra tika izstrādāta Vanderbiltas universitātē. Grega grupa tagad izstrādā savu robotizēto ekstremitāti, kas, pēc viņa teiktā, būs vēl jutīgāka pret lietotāja augšstilba kustībām. Viņš uzskata, ka tehnoloģija varētu tikt komercializēta dažu gadu laikā.
Kājas vadības algoritmi ir balstīti uz veikto darbu Džesija Griza , Mičiganas universitātes robotikas profesors. Grizzle matemātika nodrošina efektīvāku un graciozāku veidu, kā veikt dinamisku kustību uz divām kājām. Viņš un citi izmanto šo pieeju, lai kontrolētu divkājainos staigājošos robotus, kuriem ir nepieciešams daudz mazāk enerģijas nekā citiem dizainiem.
Pēdējos gados ir panākts ievērojams progress robotu pārvietošanās jomā ar kājām. Daži roboti, piemēram, tie, ko izstrādājis uzņēmums Google Bostonas dinamika , spēj dinamiski kustēties, kas nozīmē, ka tie var saglabāt līdzsvaru rikšojot vai skrienot pat pa nelīdzenu, nelīdzenu zemi (skatiet Roboti, kas skrien šādā veidā).
Tomēr, lai izvairītos no apgāšanās, vairums divkāju robotu joprojām izmanto principu, kas prasa precīzu katras kustības kontroli, un paļaujas uz to, ka pēda ir novietota uz zemes. Tas nedarbosies ar protēzi, jo cilvēki tā nestaigā, saka Grizzle.
Kustība ar kājām ir svarīgs robotikas mērķis, jo tas ļaus mašīnām pārvarēt nelīdzenu vai nodevīgu reljefu un iekļūt ēkās, kas paredzētas cilvēkiem. Taču to joprojām ir grūti izdarīt reālajā pasaulē, kā liecina daudzi roboti, kas piedalījās DARPA rīkotajās sacensībās Pomonā, Kalifornijā, šā gada jūnijā (skatiet Šķēršļu joslu, kas var būt noderīga robotam). Roboti paveica ievērojamus veiklības un veiklības varoņdarbus, taču arī cieta vairākas apkaunojoši kritieni .
Lai cik dabiska šķiet UT Dalasas protezējošā ekstremitāte, tā vēl nevar pārvietoties starp dažādiem darbības veidiem – piemēram, pārejot no staigāšanas uz kāpšanu pa kāpnēm – bez kaut kādas ārējas kontroles. Gregs uzskata, ka, iespējams, ir iespējams izraisīt izmaiņas bez ārēja kontroliera, izmantojot lietotāja kustības. Es strādāju pie jaunas idejas, viņš saka.