手のリハビリテーションおよび把持補助装置の研究開発

広西王朝医療の手のリハビリテーションと補助把握装置の研究開発

手のリハビリテーションと把持補助装置は、現在の医療分野で大きな関心を集めているテーマです。手の機能は人々の日常生活において非常に重要です。ただし、脳卒中、脊髄損傷、神経損傷、パーキンソン病、筋ジストロフィーなどの要因により、手の機能に障害が生じる可能性があります。さらに、自動車事故や職場での怪我などの事故も手の機能障害を引き起こす可能性があります。患者にとって、リハビリテーショントレーニングは手の機能を回復するための重要な方法です。しかし、従来のリハビリテーション機器や一対一のカウンセリング療法では、多くの場合、患者が十分なトレーニングを受け、リハビリテーションの強度.

リハビリテーション機器の開発

過去数十年にわたるロボット技術の継続的な発展により、ロボットは社会に不可欠な部分となりました。リハビリテーショントレーニングのプロセス。現在、研究は主に 2 種類のリハビリテーション器具、すなわち硬い手の外骨格と柔らかい補助手袋に焦点を当てています。従来の剛体ロボットは通常電気モーターで駆動され、機械設計が複雑で重量が重いため、患者に不快感や潜在的なリスクをもたらす可能性があります。対照的に、柔軟な素材で作られ、主にケーブル、スマート素材、または空圧/油圧アクチュエーターによって駆動されるソフトウェアラブルリハビリテーショングローブは、手に関節のない柔軟な構造を提供し、より快適で安全なものになります。柔らかいリハビリテーション グローブには、軽量、携帯性、高い出力重量比、低コスト、優れたヒューマン マシン インタラクションなどの多くの利点があり、硬い手袋よりも手のリハビリテーション トレーニングに適しており、有望です。柔らかいリハビリ用手袋の使用はプラスの効果をもたらし、患者の症状の改善に役立ちます。手のリハビリ治療、経済的負担を軽減し、できるだけ早く社会や家庭生活に復帰できるよう支援します。

技術の進歩

ソフトリハビリテーショングローブの開発では、バイオミメティクスからのインスピレーションにより、複合繊維材料に基づくソフトジョイント構造をグローブのデザインに統合しました。3Dプリント技術を活用し、軽くて曲げ伸ばしが可能なソフト手袋を製造できます。さらに、深層学習技術を位置推定とソフトグローブの制御に使用できます。さらに、触覚信号を生成するフォース フィードバック グローブの概念が提案されており、リモート タスクや仮想タスクをより具体的かつ制御可能にします。

ソフトロボティクスドライブの種類

ソフト ロボット ドライブには、主に空圧/油圧ドライブ、ケーブル/腱ドライブ、その他のスマート マテリアル ドライブが含まれます。空気圧または油圧駆動のソフトウェアラブルグローブの場合、通常、ポリマーまたは布地材料を使用して埋め込みチャンバーを製造し、加圧時に曲げたり伸ばしたりなどの望ましい動きを生成できます。近年、一部のチームは手のリハビリテーショントレーニング用にさまざまなソフトグローブを検討し始めています。その中で、広西王朝医療チームは、弾性チャンバーと繊維強化素材を使用して、ソフトでウェアラブルな手袋を設計しました。液圧により曲げる、ひねる、伸ばすなどの多彩な軌道を生み出すグローブです。さらに、主に布素材を使用したソフトロボットリハビリトレーニンググローブを複数開発・生産し、手の怪我をした患者のリハビリトレーニングや日常生活をサポートしています。これらの手機能リハビリテーション グローブは、アクティブな指の屈曲と伸展を含む双方向の動作モードを提供し、内側に包まれた折り畳みチャンバーによって曲げ角度を増加させます。感覚性能をさらに向上させるために、電気的特性の調整が容易な PDMS 素材を柔らかい手袋の皮膚に使用することを検討できます。

親指による補助の進歩

これらの成果にもかかわらず、ソフトウエアラブルグローブの研究は主に5本の指の屈曲と伸展に焦点を当てており、親指の外転補助に関する研究は比較的少ない。したがって、私たちは親指の外転支援の設計に焦点を当てています。私たちは、ソフトリハビリテーショングローブ用のハードウェア制御システムとヒューマンマシンインタラクションインターフェイスを開発し、力/位置混合PID制御アルゴリズムを実装しました。最後に、ソフトリハビリテーション手袋のリハビリ訓練範囲と正確な把握能力の性能を評価する実験を実施しました。実験結果は、提案されたソフトがリハビリ用手袋優れた柔軟性と適応性を備え、患者の治療を効果的に支援します。リハビリテーショントレーニング物をつかむための支援を提供し、それによって日常生活を改善します。

今後の方向性

将来を見据えて、将来の開発のためにいくつかの重要な側面をさらに調査する必要があります。ソフトリハビリ用手袋。まず、より優れた快適性と適応性を実現するために、ソフトリハビリテーショングローブの設計をさらに最適化する必要があります。これには、材料の選択、構造設計、機械駆動システムの改善が含まれます。特に、ソフトジョイント構造と可動域の改善により、手袋の柔軟性と機能性が向上します。

第二に、ソフトリハビリテーショングローブの制御システムも継続的な改善が必要です。高度な制御アルゴリズムとセンシング技術により、手の動きの正確な監視と制御が可能になり、リハビリテーショントレーニングの効果と個人化が向上します。さらに、ヒューマン・マシン・インタラクション・インターフェースの設計は、患者が簡単に使用して使いこなすことができるように、よりユーザーフレンドリーで直感的なものにする必要があります。

さらに、リハビリテーショントレーニングプロセスにおけるソフトリハビリテーショングローブの適用シナリオについてもさらなる研究が必要です。特定の病気や怪我のリハビリテーショントレーニングに加えて、家庭用機器の握りや操作の補助など、日常生活における手袋の補助機能を探求することは、患者の生活の質と自律性の向上に役立ちます。

さらに、ソフトリハビリテーショングローブの費用対効果も考慮すべき重要な要素です。低コストの材料を採用し、製造プロセスを簡素化し、生産を拡大することにより、手袋の製造コストが削減され、手袋がより広く入手可能になり、入手しやすくなります。

結論として、ソフトリハビリテーショングローブは、革新的なリハビリテーション補助器具として、支援において多大な可能性を秘めています。患者は手の機能を回復しますそして彼らの生活の質を向上させます。ただし、現在の課題に対処し、そのパフォーマンスと有効性を継続的に改善するには、さらなる研究開発が必要です。技術の継続的な進歩と綿密な研究により、ソフトリハビリテーショングローブは、リハビリテーショントレーニングや握力補助を必要とするより多くの患者に希望と利便性をもたらすでしょう。

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