
Роботизированные протезы лодыжек позволят людям с ограниченными возможностями двигаться естественно
Ученые создали роботизированные протезы лодыжек, управляемые посредством нервных импульсов, позволяют инвалидам двигаться более «естественно», что улучшает их стабильность при ходьбе. Исследование Университета Северной Каролины в Чапел-Хилл базируется на предыдущей работе, которая показала, что нейронное управление протезом может восстановить ряд способностей, включая устойчивость на сложных поверхностях и приседания.
—Хелен Хуанг, ведущий автор исследования.
В рамках этого исследования ученые работали с пятью людьми, у которых были ампутации ниже колена на одной ноге. Участникам исследования был предоставлен прототип роботизированного протеза лодыжки, который реагировал на электромиографические (ЭМГ) сигналы, зафиксированные датчиками на ноге.
—Хелен Хуанг.
Участникам исследования предложили пройти ряд тестов с их собственными протезами, а затем используя роботизированный протез-прототип.
—Аарон Флеминг соавтор исследования.
Так же участников попросили раскачиваться вперед и назад, используя их обычный протез и прототип роботизированного протеза. Для фиксации результатов были использованы датчики, предназначенные для измерения активности мышц по всей нижней части тела.
—Хелен Хуанг.
Когда мы стоим на месте, наши тела постоянно корректируют наше положение. Например, если кто-то толкает нас, наши ноги делают ряд движений, которые мы даже не осознаем, чтобы сохранить нас в вертикальном положении. Эта работа была сосредоточена на постуральном контроле, который на удивление сложен
—Хелен Хуанг, ведущий автор исследования.
Сравнение с устаревшим аналогом
В рамках этого исследования ученые работали с пятью людьми, у которых были ампутации ниже колена на одной ноге. Участникам исследования был предоставлен прототип роботизированного протеза лодыжки, который реагировал на электромиографические (ЭМГ) сигналы, зафиксированные датчиками на ноге.
Мы работали с людьми, у которых были ампутации ниже колена, и они говорили нам, что удерживание стабильного положения с протезами — большая проблема. И это исследование показывает, что роботизированные протезы лодыжек, управляемые ЭМГ сигналами, позволяют пользователям достичь этой естественной стабильности.
—Хелен Хуанг.
Участникам исследования предложили пройти ряд тестов с их собственными протезами, а затем используя роботизированный протез-прототип.
Датчики размещаются над мышцами в месте ампутации. Когда участник думает о движении — электрические сигналы отправляются через оставшиеся мышцы нижней конечности. Датчики регистрируют эти сигналы через кожу и переводят их в команды для протеза. Мы обнаружили, что участники исследования чувствовали равновесие гораздо лучше при использовании роботизированного прототипа, они реже спотыкались или падали.
—Аарон Флеминг соавтор исследования.
Будущее роботизированной лодыжки
Так же участников попросили раскачиваться вперед и назад, используя их обычный протез и прототип роботизированного протеза. Для фиксации результатов были использованы датчики, предназначенные для измерения активности мышц по всей нижней части тела.
В частности, роботизированный прототип позволил участникам исследования изменить свою стратегию контроля осанки. Для людей, у которых нет инвалидности, стабильность начинается с лодыжки. Те же, кто потерял нижнюю конечность, должны компенсировать отсутствие контроля над лодыжкой.
Мы обнаружили, что использование роботизированной лодыжки, реагирующей на ЭМГ сигналы, позволяет пользователям вернуться к своей инстинктивной реакции по поддержанию стабильности. Мы считаем это клинически значимым открытием, потому что постуральная стабильность является огромной проблемой для людей, использующих протезы. Теперь мы проведём более крупное испытание с большим числом людей, чтобы продемонстрировать значимость технологии
Мы обнаружили, что использование роботизированной лодыжки, реагирующей на ЭМГ сигналы, позволяет пользователям вернуться к своей инстинктивной реакции по поддержанию стабильности. Мы считаем это клинически значимым открытием, потому что постуральная стабильность является огромной проблемой для людей, использующих протезы. Теперь мы проведём более крупное испытание с большим числом людей, чтобы продемонстрировать значимость технологии
—Хелен Хуанг.
- Алексей Павлов
- Aaron Fleming, NC State University
Наши новостные каналы
Подписывайтесь и будьте в курсе свежих новостей и важнейших событиях дня.
Рекомендуем для вас

Вот уже 17 лет власти Египта запрещают археологам исследовать легендарный Лабиринт
Что скрывает Египет: библиотеку Атлантиды или доказательства переписывания истории?...

Тайна пиратского корабля за 138 миллионов долларов раскрыта у берегов Мадагаскара
Шторм, предательство, тонны золота: Как капитан Стервятник похитил сокровища португальской короны....

Третий гость из бездны: NASA официально подтвердило межзвездное происхождение объекта 3I/ATLAS
Скорость в 245 000 км/ч! Астрофизики говорят, гость «прострелит» Солнечную систему как пуля....

Воскрешение монстра: Colossal возвращает к жизни 3,6-метровую птицу-убийцу моа!
Сможет ли 230-килограммовый гигант из Новой Зеландии выжить среди людей?...

«Богатые тоже плачут»: США открыли «новую эру энергетики» — 800 часов в год без света!
Штаты хвастались ИИ, а электросети «горят» даже от чат-ботов… Россия тем временем запускает термояд....

Эксперты бьют тревогу: Таяние ледников разбудит вулканы по всему миру
Цепная реакция извержений прокатится от Антарктиды до Камчатки. Выбросы пепла и CO2 сделают климат невыносимым....