Robotic Limb Replacement

er innen robotikk blir mer og mer avansert . En veldig spennende anvendelse av robotikk er innen medisin , mer spesifikt i utviklingen av robot lem erstatning . Limb erstatning innebærer å bruke noen form for protese for å ta plassen til en del av kroppen som ble amputert eller tapt på grunn av skade eller sykdom . Med fremskritt innen teknologi og med en bedre forståelse av hvordan hjernen styrer bevegelse , er lem utskiftninger blir mer sofistikert og livaktig . Betydning

Målet med robot lem erstatning er å utvikle protetikk som ser , handler og føler at det lem som de erstatter . Det er ikke lenger nok å bare erstatte lem , må det nå fungere som en fullt operativ lem . Dette innebærer ikke bare å bygge svært spesialiserte kunstige lemmer , men også i å forstå hvordan hjernen kontrollerer bevegelsen . Utfordringen er hvordan man skal koble robot lem , slik at pasienten kan styre sin bevegelse , akkurat som om det var en vanlig lem . Foreløpig er de fleste kunstige lemmer kontrollert av muskelsammentrekninger initiert av pasienten versus nervesignalerfra hjernen , som forekommer i naturlig bevegelse .
Funksjon

Hver bevegelse at den kroppen gjør begynner med en tanke . Så snart en tanke som jeg trenger for å ta et skritt fremover , eller jeg trenger å plukke opp min kopp kaffe oppstår , utløser hjernen en rekke kompliserte reaksjoner å gjøre denne bevegelsen skje . Hjernen må finne ut hva muskler til å trekke seg sammen og slappe av sammen med hvor mye kraft som trengs for å utføre oppgaven . Med lightening hastighet , sender hjernen signaler gjennom ryggmargenog langs nervebanenefor å koordinere og rekruttere de nødvendige muskler . Når det er et tap av et lem , er det også et tap av nervene som koblet at lem til de signalene som sendes av hjernen .
Arkiv Typer

Vanlige protetikk brukes i dag ikke koble kunstig lem med nervesystemet . Protesen består av kunstig lem og kabler som kobler til et område av kroppen hvor musklene fungerer . For eksempel en håndproteseville koble til skuldermusklene. Pasienten må deretter kontrakt skuldermusklenei svært presise måter for å trekke på kablene , som igjen gjør håndprotesefarten . Det er også eksternt drevet protese lemmer . I dette tilfelle lem beveges med en batteridrevet motor . I dette tilfellet svitsjer må flyttes for å gjøre legemsdelen trekk. Begge krever mye tid og trening på den delen av pasienten . Både også la mye å være ønsket når det gjelder jakt naturtro og i replikere naturlig bevegelse . Derfor er det behov for robot lem erstatning som vil tillate hjernen og den kunstige lemmer for å samhandle direkte med hverandre .
Hensyn

å lage robot lemmer fungere riktig må forskerne finne ut hvordan du får de signalene som sendes av hjernen til å samhandle med kunstig lem . Målet er å utvikle databaserte systemer som kan tolke signalene fra hjernen og deretter oversette dem til robot lem slik at den kan reagere deretter . Det er nesten et tilfelle av å utvikle en kunstig nervesystemet. Vitenskap nærmer seg med utviklingen av utnytte databrikker som kan programmeres til å styre en protese . Protesen som inneholder brikken, overvåker pasienten mens han eller hun beveger seg . Denne informasjonen blir deretter evaluert av et eksternt dataprogram . Det neste er at protesen er programmert for å etterligne de pasienter naturlige bevegelser. Denne brikken fungerer som en hjerne og automatisk reagerer på endringer i hastighet og retning. Denne informasjonen blir deretter forhåndsprogrammert i protesen , slik at kunstig lem er bedre matchet med pasientene unik måte å bevege seg gjennom deres daglige liv aktiviteter .
Potential
p Som spennende som programmerbare lemmer er , er de fortsatt har sine begrensninger . De kan bare for et lite antall , vanligvis ti , programmerbare moduser . Siden de kun på batteridrift , må de lades opp . Det arbeides for tiden med å la batteriet operere i opp til femti hours.Here er der vitenskapen om robot lem erstatning tilbyr lover . Målet er å liksom "tråd" kunstig lem direkte til nervesystemet slik at hjernen styrer sin hver bevegelse naturlig. Først en elektrode skal opereres inn i hjernen. Da datamaskiner som finnes i protesen vil være programmert til å tolke signalene som sendes av hjernen for å initiere bevegelse. I tillegg er maskinen i den kunstige lem trenger å sende informasjon tilbake til hjernen som bevegelse oppstår, slik at justeringer kan foretas . Forskere er nå eksperimenterer med de beste stedene å feste elektrodene og på å forbedre datastyrte signaler mellom protesen og hjernen . Mens vi er fortsatt et stykke fra å gjøre dette til en realitet i mennesker , har forskning på rotter og aper vært vellykket . Se linkene nedenfor for mer informasjon .