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黑科技让残疾人和轮椅说再见
2017-03-29 08:25:40 来源: 作者: 【 】 浏览:534次 评论:0
发布: 2017-3-27 08:52 | 作者: 蒙多 本网编辑:小凡 | 来源: 新设技 | 

国内首款黑科技“机甲”,残疾人终于可以和轮椅说再见了!

患者的一小步,却是外骨骼机器人技术发展的一大步。

在人工智能化的今天,说起外骨骼机器人,已经不仅仅是托尼·史塔克的“钢铁侠”战衣了,人们最关注的的还是帮助那些行动不便或瘫痪的人摆脱轮椅束缚以重获行走的能力。

最近,来自上海张江的傅利叶智能自去年上肢康复机器人Fourier M2发布后,时隔三个月,又推出了国内首款商用化的下肢外骨骼机器人 Fourier X1。

国内首款商用化的

下肢外骨骼机器人Fourier X1

Fourier X1 不仅是机电一体化、生物力学、人体传感网络、步态分析等高科技领域融合的产物,同样犹如“钢铁侠”般科技十足的外观设计,也将工业美学展现的淋漓尽致。

在材料上Fourier X1 采用了更轻便的航空铝合金和碳纤维板的搭配,辅以CNC工艺,保证其每个零部件都是由整块铝板加工而成。并且选用曾被应用于勇气号和发现号火星探测器,以及达芬奇手术机器人系统等高精尖的领域上的高性能品牌电机作为动力系统,而且使用者可根据身高体型来调节其长度和宽度,这为患者使用时能够更加轻便的出行提供了保障。

采用勇气号、发现号火星探测器,以及达芬奇手术机器人系统

高性能品牌电机作为动力系统

Fourier X1 并不只是一款冰冷的机器,它是一款拥有强大人机交互能力的外骨骼机器人,通过“力反馈”技术以及分布在各个关节上19个不同的传感器和11个分布式CPU模块,Fourier X1 仿佛拥有人类一样的“触觉”,能够感知患者在步行中的足底压力变化并作出判断,然后把指令传输给电机以达到帮助患者实现行走动作的目的。

通过“触觉”

能够帮助患者实现行走的目的

并且通过其机身上的指示灯提示,可以清楚看到患者力量的变化,以帮助患者更好的行走。。。

通过其机身上的指示灯提示

可以清楚看到患者力量的变化

那什么是“力反馈”技术?它到底有什么作用呢?其实,“力反馈”技术本来是应用于军事上的一种虚拟现实技术,不过Fourier X1 突破了这种限制,并将之运用到外骨骼机器人上,当患者的身体触碰到机身时,通过分布于各个部位的传感器,能够感受患者意图并传输给电机做出执行命令。

通过下面两个GIF图,大家可以清楚感受到如何让机器产生触觉的反馈:

没有力反馈的情况下

海绵形变非常严重也无法提起拉杆

有力反馈的情况下

海绵可以轻松提起拉杆

除此之外,由于国际上只有正常人的行走曲线,但对于外骨骼辅助的患者却没有相适应的数据,为此傅利叶智能建立了一个步态曲线的数据库。当患者穿戴上Fourier X1 行走时,会自动记录其步态曲线并存入设备中作为参考曲线 ,而在不断的适应于学习的过程中,其内置的高精度传感器会根据使用者的走路习惯、步幅大小、频率快慢等因素选择一条最适合自身的基准步态曲线。

内置的高精度传感器

可根据使用者情况选择最适合的基准步态曲线

而且通过对使用者穿戴外骨骼进行三维空间的力学仿真和模拟,可以精确测量出使用者在行走时前倾角度以及受力情况并进行优化。从而缩短行走时摆动时间并延长支撑时间,以达到减少使用拐杖时间和频率的目的。

使用者在穿戴外骨骼行走时的受力分析

而最贴心的莫过于,Fourier X1 拥有其力矩安全保护系统,如果使用者在走动的过程中出现重心失控或步伐过大等状况,Fourier X1 就会自动检测到并采取设备自动关停、报警等安全方面处理,而不会有摔倒的现象发生。。。

力矩安全保护系统

防止使用者因重心失控或步伐过大

而造成摔倒的现象发生

另外,Fourier X1在设计时也考虑到其用电情况,采用了极具智能的模块化电池管理系统,根据使用者的情况不同,一般充满一次电可连续行走8小时左右,而如果只是站立的话,即使20个小时也不在话下哦。。。

模块化电池管理系统

充满一次电可连续行走8小时左右

站立即使20小时也不在话下

并且为了针对下半身截瘫以及脑中风患者,Fourier X1 推出了“个人版”与“医用版”两款产品,以适用于不同的人群,辅助其日常行动及帮助其恢复原有的行动能力。

推出了“个人版”与“医用版”

以适用于不同的人群

一起来看看Fourier X1 的宣传视频,感受一下

Fourier X1只是X系列的第一代产品,在未来会根据临床数据反馈进行不断的改进设计,以满足更多人群的使用需求。而在价格方面,虽然Fourier X1 只有其国外同类产品的1/3至1/5,但是相比还是较昂贵的,不过只要能站起来,就是希望不是么?

所以在未来如果你看到这样的场景

可千万不要害怕哦

。。。


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