Проектирование и контроль механического механизма пациента и дремота. Кредит: mpi-is
По оценкам, около 80 миллионов человек во всем мире живут с тремором. Например, те, кто живет с болезнью Паркинсона. Необлажающие периодические движения иногда сильно влияют на то, как пациенты могут выполнять ежедневные действия, такие как употребление алкоголя из стекла или письма.
Носимые мягкие роботизированные устройства предлагают потенциальное решение для подавления таких толчков. Тем не менее, существующие прототипы еще не достаточно сложны, чтобы обеспечить реальное средство.
Ученые из Института интеллектуальных систем Макса Планка (MPI-IS), Университета Тюбингена и Университета Штутгарта при сотрудничестве Bionic Intelligence Tübingen Stuttgart (BITS) хотят изменить это. Команда оснастила биороботическую руку с двумя прядями искусственных мышц, привязанных к предплечью.
Исследовательская работа опубликована в журнале УстройствоПолем
Биороботическая рука — поднятая механическим пациентом — пробуждает тремор. Несколько реальных толчков были записаны и проецированы на биороботическую руку, которая затем отражает то, как каждый пациент встряхивает запястье и руку. Однако после того, как подавление тремора активируется, легкие искусственные мышцы, которые изготовлены из электрогидравлических приводов, сокращаются и расслабляются таким образом, чтобы компенсировать движение на заднем сиденье. Теперь тремор вряд ли можно ощутить или увидеть.
С этой рукой команда хочет достичь двух целей. Во -первых, команда видит свою биороботическую руку как платформу для других ученых в этой области, чтобы проверить новые идеи в технологии вспомогательной экзоскелета. Вместе со своим биомеханическим компьютерным моделированием разработчики могут быстро проверить, насколько хорошо работают их мягкие искусственные мышцы, тем самым избегая трудоемких и дорогостоящих клинических испытаний на реальных пациентов, которые в некоторых странах даже не могут быть юридически возможны.
Кроме того, рука служит испытательным стеном для искусственных мышц, которые отдел роботизированных материалов в MPI-IS хорошо известен в научном сообществе.
За прошедшие годы эти так называемые Хасельс были точно настроены и улучшены. Это видение команды для Hasels, чтобы однажды стала строительными блоками вспомогательного носимого устройства, которое пациенты с тремором могут комфортно носить, чтобы лучше справляться с повседневными задачами, такими как хранение чашки.
«Мы видим большой потенциал для наших мышц стать строительными блоками одежды, которую можно носить очень осторожно, чтобы другие даже не понимали, что человек страдает от тремора»,-говорит Алона Шаган Шомрон, постдок в отделе роботизированных материалов в Mpi-IS и первый автор газеты.
«Мы показали, что наши искусственные мышцы, основанные на технологии Hasel, достаточно быстры и достаточно сильны для большого спектра треморов на запястье. Это показывает большой потенциал носимого вспомогательного устройства на основе Хаселя для людей, живущих с тремором»,-добавляет Шаган.
«Благодаря комбинации механических пациентов и биомеханических моделей мы можем измерить, если какие -либо протестированные искусственные мышцы достаточно хороши, чтобы подавить все тремор, даже очень сильные. Поэтому, если мы когда -либо создали носимое устройство, мы могли бы настроить его, чтобы реагировать индивидуально на каждый тремор», — добавляет Даниэль Хёфле. Он является профессором Института клинических исследований мозга в Университете Тюбингена. Среди прочего, он создал компьютерное моделирование и собрал данные тремора от пациентов.
-
Комплексный подход для быстрой оценки новых технологий подавления тремора. Кредит: mpi-is
-
Слева направо: Алона Шаган Шомрон, Син Шмитт, Кристоф Кеплнджер и Даниэль Хёфле. Кредит: Mpi-IS / W. Scheible
«Механический пациент позволяет нам проверить потенциал новых технологий очень рано в разработке, без необходимости дорогостоящего и трудоемкого клинического тестирования на реальных пациентов»,-говорит Син Шмитт, профессор вычислительной биофизики и биороботики в Университете Штутгарта.
«Много хороших идей часто не преследуется, поскольку клинические тестирование является дорогостоящим и трудоемким и трудно финансировать на очень ранних стадиях развития технологий. Наш механический пациент-это решение, которое позволяет нам проверить потенциал очень ранним в разработке».
«робототехника обладает большим потенциалом для применений в области здравоохранения. Этот успешный проект подчеркивает ключевую роль, которую будут играть мягкие роботизированные системы, основанные на гибких и деформируемых материалах»,-заключает Кристоф Кеплнджер, директор Департамента роботизированных материалов в MPI-IS.
Больше информации:
A. Shagan Shomron et al. Роботизированная и виртуальная платформа тестирования, выделяющая обещание мягких носимых приводов для подавления тремора запястья, Устройство (2025). Doi: 10.1016/j.device.2025.100719. www.cell.com/device/fulltext/s2666-9986(25)00032-8
Информация журнала:
Устройство предоставлено Max Planck Society
Цитирование: Инновационная биороботическая рука использует искусственные мышцы для борьбы с треморами, путем мощения для носимых решений (2025, 6 марта), извлеченные 7 марта 2025 года из этого документа, подлежит авторским правам. Помимо каких -либо справедливых сделок с целью частного исследования или исследования, никакая часть не может быть воспроизведена без письменного разрешения. Контент предоставляется только для информационных целей.
