Robotic Limb Byte

området robotik blir mer och mer avancerade . En mycket spännande tillämpning av robotteknik är i det medicinska området , särskilt i utvecklingen av robot lem ersättare . Limb ersättning innebär att man använder någon typ av protes för att ersätta en del av kroppen som amputerades eller förloras på grund av skada eller sjukdom . Med framsteg inom teknik och med en bättre förståelse för hur hjärnan styr rörelsen , är lem ersättare blir allt mer sofistikerade och verklighetstrogna . Betydelse

Målet för robot lem ersättare är att utveckla proteser som ser ut , agerar och känner mig som den lem som de ersätter . Det räcker inte längre att bara byta ut lem , måste det nu fungera som en fullt fungerande lem . Detta innebär inte bara att bygga mycket specialiserade konstgjorda lemmar , men också för att förstå hur hjärnan styr rörelsen . Utmaningen är hur man ansluter robot lem så att patienten kan styra sin rörelse , precis som om det vore en vanlig lem . För närvarande är de flesta artificiella lemmar styrs av muskelsammandragningar som initierats av patienten kontra neuronala signaler från hjärnan, såsom sker vid naturlig rörelse. Addera Funktion

Varje rörelse som kropp gör börjar med en tanke . Så fort en tanke såsom jag behöver ta ett steg framåt , eller jag måste hämta min kaffekopp inträffar triggar hjärnan en rad komplicerade reaktioner att göra denna rörelse hända . Hjärnan måste räkna ut vad musklerna att dra ihop sig och slappna av tillsammans med hur mycket kraft som behövs för att utföra uppgiften . Med blixtsnabbt , skickar hjärnan signaler via ryggmärgen och längs nervbanorför att samordna och rekrytera de nödvändiga musklerna . När det är en förlust av en lem , det finns också en förlust av de nerver som är anslutna att lem på de signaler som skickas av hjärnan . Addera ditt Typer

Vanliga proteser som används idag inte ansluta protes med nervsystemet . Protesen består av den artificiella lemmen och kablar som ansluter till ett område på kroppen där musklerna fungerar. Till exempel en handprotesskulle ansluta till skuldermuskulaturen. Patienten ska sedan dra ihop skuldermuskulatureni mycket exakta sätt för att dra kablarna , vilket i sin tur gör handprotesenflytta . Det finns också externt drivs proteser . I detta fall är lem förflyttas med en batteridriven motor. I detta fall växlar måste flyttas för att göra den lem flytta. Båda kräver mycket tid och utbildning på den del av patienten . Båda lämnar också mycket att önska när det gäller att se levande och replikera naturliga rörelser . Därav behovet av robot lem ersättare som gör att hjärnan och den artificiella lemmen att interagera direkt med varandra .

Överväganden

att göra robot lemmar fungerar forskare måste räkna ut hur man får de signaler som skickas av hjärnan för att interagera med protes . Målet är att utveckla datoriserade system som kan tolka signalerna från hjärnan och sedan översätta dem till robot lem så att den kan reagera därefter . Det är nästan ett fall av att utveckla ett artificiellt nervsystem. Vetenskap närmar med utvecklingen av att använda datorchips som kan programmeras för att styra en protes . Protesen som innehåller chipet, övervakar patienten när han eller hon rör sig . Denna information används sedan utvärderas av en extern datorprogrammet. Härnäst protesen programmeras för att efterlikna de patienter naturliga rörelser . Kretsen fungerar som en hjärna och automatiskt reagerar på förändringar i hastighet och riktning. Denna information används sedan förprogrammerad i protesen , så den protes är bättre matchas med patienterna unikt sätt att röra sig igenom sina dagliga liv aktiviteter .
Potential

spännande som programmerbara lemmar är , är de fortfarande har sina begränsningar . De tillåter endast för ett litet antal , vanligen tio , programmerbara lägen. Eftersom de arbetar på batteri måste laddas . Ansträngningar görs nu så att batteriet att fungera i upp till femtio hours.Here är där vetenskapen om robot lem ersättare erbjuder löfte. Målet är att på något sätt " wire " den konstgjorda lem direkt till nervsystemet så att hjärnan styr dess varje rörelse naturligt. Först en elektrod måste kirurgiskt placeras i hjärnan. Then datorer som ingår i protesen skulle vara programmerad för att tolka de signaler som sänds av hjärnan för att initiera rörelse. Förutom datorn i den artificiella lemmen behöver skicka information tillbaka till hjärnan som rörelsen sker, så justeringar kan göras. Forskare är nu experimenterar med de bästa platserna att fästa elektroderna och på att förbättra datoriserade signaler mellan protesen och hjärnan . Medan vi fortfarande är ett sätt från att göra detta till en verklighet hos människor , har forskning på råttor och apor varit framgångsrika . Se länkarna nedan för mer information . Addera