技术促进愈合

2015年8月28日文章 

ExoHand是费斯托所研究的一款主动手部矫形器。

不论是扭伤、韧带撕裂或骨折——这些伤势必须得到固定才能够愈合。在这一方面,传统上使用石膏。与绷带和夹板一起,这些均属于矫形器。通过帮助病人进行预期动作或避免其做出有害动作,这些医疗辅助设备可固定四肢,或实现四肢的运动或矫正。

固定与运动

与替代缺损身体部位的假肢不同,矫形器为一个身体部分的功能提供支持。它们可以用于不同的身体部位,如背、手臂、腿、脚和手部。除了支撑性矫形器外还有运动型矫形器,例如在手术或中风后帮助患者重新学习某种动作。这种所谓的外骨骼可以如同西装一样穿在身上。

在中风病人康复方面的潜力

对于帮助中风患者康复的外骨骼的研究目前仍处于起步阶段。费斯托于2012年在仿生学习网络框架内作为未来概念开发出ExoHand,一款主动手部矫形器。它可以如同手套一样进行佩戴。八个气动致动器控制矫形器的单独手指。借此,具有瘫痪症状的患者可以重新自主移动手指。ExoHand至今只完成了原型生产。

ExoHand

Force-Feedback实现安全的远程操控

ExoHand的独特之处在于可以对Force-Feedback力度从一个其他环境中以触感形式传输至自己的手部。由此跨越较大距离利用人类触觉。操控者可以感知形状、阻力或者力度影响。如果在工业领域中应用Exohand远程操控机器人手臂,可以跨越较大距离实现在危险或有害健康的环境中的工作任务。作为Force-Feedback系统,手部可以显著扩展人类的行动空间。

其他外骨骼

其他公司已经为医疗领域生产外骨骼。以色列ReWalk Robotics公司的ReWalk系统佩戴于腿部。这一外骨骼可以感知力度变化,由此识别佩戴者的行走愿望。之后,髋关节与膝关节的电机移动四肢。通过定期使用可以实现培训效果。

日本制造商Cyberdyne公司的HAL(混合辅助肢体)更进一步。HAL是一款用于下肢的主动性矫形器。这一外骨骼可以测量神经脉冲,并识别佩戴者的行走愿望。大脑接受佩戴者行走的反馈。由此,这一系统能够逐渐学会发出行走所需的信号。此系统可以帮助残疾人重新学会独立行走。

工业生产中的应用

除了医疗领域外,主动式矫形器或外骨骼还具有其他应用可能性,例如在生产组装工作任务中作为力度增强设备。在此,这些装置能够对力度进行支持,以避免重复性工作中经常发生的疲劳过度现象。由此可以帮助员工延长在工作流程中的作业时间,而不会对健康造成永久性伤害。一个例子便是瑞士noonee公司所生产的“Chairless Chair”。这一符合人体工学的“扣合式座椅”佩戴于人体背部,并可在例如汽车行业中对身体负担较大的组装任务中减轻腿部压力。