日本信州大学开发的可穿戴辅助行走机器人curara4已经到了第四代,已经能够用于中风脑梗后等行走不便的患者穿着,帮助患者从轮椅上站起来行走进行康复训练。对15名中风后遗症导致偏瘫或一侧麻痹的患者进行的临床试验显示,穿戴了curara后行走的速度加快,左右脚步幅差明显减少,证实了curara4能够有效帮助患者康复。curara4有穿着在裤子外面使用的标准款和与裤子做在一起的连裤款两种款式。将进一步改进后2018年推出第五代,取得医疗器械认证后,由此商品化。
curara 4代能够根据人的神经生成一定频率的往返动作,帮助人行走。当人“想迈腿”的时候,力矩传感器检测出人与机器人之间产生的力,发力辅助人行走。感应电极无需紧贴人体皮肤,就可以感知人体的微小动作。
curara 4代比第三代改进了五处:(1)小型轻量化,(2)穿着舒适性,(3)用户自行穿着或脱下,(4)改进了用户界面,(5)增加了对步行状况的评价反馈。
(1)curara 4代比第三代减少了1kg的重量。标准款重量为4kg,裤子款为5kg。控制动作的控制器的重量,第三代为2.2kg,而第四代减轻至1.4kg。所以第三代需要把控制器背在后背上,而第四代仅需要绑在腰上即可。
(2)的穿着舒适性方面,辅助行走时马达发力改变关节支架的形状。现场演示的学生表示穿上并无违和感,而且几乎感觉不到重量。
(3)用户一个人穿着或脱下时,需坐在专门开发的椅子上进行。现场演示时仅17秒就脱下了curara 4,大约一分钟就穿好了curara 4。
(4)的用户界面的改进方面,皮带的系紧程度可通过转盘调节,用户可以自己系紧皮带。另外还降低了步行时产生的声音。这是通过把马达配备的混合驱动减速器改成游星减速器后实现的。
(5)有关步行状况的反馈,则是靠专用移动通信元件测量步行状态实现的。curara 4配备有陀螺传感器,可以把膝关节、胯关节的角速度可视化。
信州大学国际纤维工程学研究所桥本稔教授表示“一旦依赖上轮椅,患者便逐渐不会行走了”,而开发curara的目的,就是为了尽可能让患者用自己的双腿长时间行走。
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