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장애인의 걷기를 지원하는 부드러운 외골격

장애인의 걷기를 지원하는 부드러운 외골격



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외골격 다양한 크기와 모양의 최근 몇 년 동안 인기가 높아지고 있습니다. 일부는 군인의 이동성과 효율성을 높이기 위해 만들어졌고 다른 일부는 장애인이 정상적인 생활을 할 수 있도록 돕기 위해 만들어졌습니다. 그들 모두의 유사한 특징은 알루미늄 또는 기타 단단한 재료로 만들어진 단단한 프레임을 사용한다는 것입니다.
박용래, 로봇 공학 조교수 카네기 멜론 대학교, 그는 무릎 아래에서 다리를 다친 환자의 재활을 지원할 수있는 부드럽고 웨어러블 장치를 발명했다고 주장합니다. 이 장치는 부드러운 플라스틱과 복합 재료로 만들어졌으며 근육, 힘줄 및 인대 기능을 재현하고 부상 부위의 압력을 줄여줍니다.

[이미지 출처 : 유튜브]

박 교수는 과학자들과 함께 서던 캘리포니아 대학교, MIT하버드 대학교. BioSensics웨어러블 신체 센서 분야에서 일하는 매사추세츠에 본사를 둔 웨어러블 바디 센서도 프로젝트에 참여했습니다. 에 따르면 공원, 다른 신체 사지와 관절의 재활을위한 장치의 개발에도 동일한 접근법이 적용될 수 있습니다. 또는 착용자의 힘과 속도를 높일 수있는 전체 부드러운 외골격을 만들 수도 있습니다. 이것은 비디오 게임과 미래형 영화에 가깝게 들립니다.
이 장치는 공압 인공 근육 (PAM), 경량 센서 및 시스템이 발목의 자연스러운 움직임을 재현 할 수 있도록 특별히 개발 된 제어 소프트웨어로 구성됩니다. 프로젝트는 Bioinspiration & Biomimetics 저널.
이 장치는 뇌성 마비, 다발성 경화증, 뇌졸중 또는 근 위축성 측삭 경화증과 관련된 발과 발목의 다양한 장애를 가진 사람들에게 도움이 될 것입니다. 드롭 풋을이 목록에 추가해야하며, 쇠약이나 마비로 인해 앞발이 떨어집니다. Equinus는 발목 굽힘 능력의 제한을 특징으로하는 동일한 범주의 장애에 속합니다.

https://www.youtube.com/watch?v=IbXRiTbuDvY
현재 사용중인 발목 보조기는 걸음 걸이를 지탱할 수 있지만, 더 오래 사용하면 일부 다리 근육의 사용을 제한하기 때문에 근육 위축을 유발할 수 있습니다. 반면에 능동 장치는 보행을 효과적으로 지원하고 그와 함께 신경근 활동을 지원할 수 있습니다. 또한 대부분의 경직 외골격 피벗 포인트가 하나뿐입니다. 반대로 발목은 훨씬 더 많은 방향으로 움직일 수 있습니다.
"전통적인 외골격의 한계는 신체의 자연적인 자유도를 제한한다는 것입니다." 공원.
발목 운동은 일반적으로 4 개의 근육에 의해 제어되며 3 개는 앞다리에, 4 번째는 등에 있습니다. 이 장치에는 이러한 근육에 해당하는 4 개의 PAM이있어 27 도의 시상 운동 각도를 허용합니다. 이것은 정상적인 걷기에 충분한 것으로 간주됩니다.
센서는 장치 기능에 중요한 역할을합니다. 그들은 긴 마이크로 튜브로 구성된 인공 피부와 고무 층으로 구성됩니다. 마이크로 튜브는 액체 금속 합금으로 채워져 있으며 고무층 감도의 핵심입니다. 고무가 늘어나거나 눌리면 튜브의 모양이 바뀌어 합금의 전기 저항이 변경됩니다.
연구원들이 직면 한 다음 과제는 장치를 더 가볍고 편안하게 만드는 것입니다. 이것은 일반적으로 더 가벼운 PAM을 개발하여 수행됩니다.


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