Robotic Limb Replacement

Het gebied van robotica wordt steeds meer en meer geavanceerde . Een zeer spannende toepassing van robotica is op het gebied van de geneeskunde , meer specifiek in de ontwikkeling van de robot ledemaat vervanging. Ledemaat vervanging omvat met een soort prothese naar de plaats van een deel van het lichaam dat is geamputeerd of verloren als gevolg van letsel of ziekte nemen . Met de vooruitgang in de technologie en met een beter begrip van hoe de hersenen controleert de beweging , zijn ledematen vervangingen steeds geavanceerder en levensecht . Betekenis

Het doel van robot ledemaat vervanging is om protheses die blik ontwikkelen , handelen en voelen als de ledematen die zij vervangen . Het is niet langer voldoende om alleen de plaats van de ledematen , moet het nu functioneren als een volledig operationeel ledemaat. Daarbij gaat het niet alleen het bouwen van zeer gespecialiseerde kunstledematen , maar ook in het begrijpen hoe de hersenen controleert beweging . De uitdaging is hoe de robot ledemaat te verbinden , zodat de patiënt zijn bewegingen kan controleren , net alsof het een normale ledemaat. Momenteel hebben de meeste kunstledematen gecontroleerd door spiersamentrekkingen geïnitieerd door de patiënt ten opzichte van neuronale signalen van de hersenen , zoals bij natuurlijke beweging .
Functie

Elke beweging die de lichaam maakt begint met een gedachte . Zodra een gedachte , zoals ik nodig om een stap vooruit te helpen, of ik moet halen mijn koffiekopje optreedt , de hersenen leidt tot een reeks van complexe reacties te maken die beweging gebeuren . De hersenen moeten uitzoeken wat de spieren samentrekken en ontspannen samen met hoeveel kracht nodig is om de taak te volbrengen . Met razendsnel, de hersenen stuurt signalen via het ruggenmerg en langs de zenuwbanen te coördineren en aan te werven de nodige spieren . Wanneer er een verlies van een ledemaat , is er ook een verlies van de zenuwen die dit onderdeel verbonden met de signalen die door de hersenen .
Soorten

Gemeenschappelijke prothesen gebruikt vandaag niet de kunstmatige ledematen te verbinden met het zenuwstelsel . De prothese bestaat uit de kunstmatige ledematen en kabels van een gebied van het lichaam waar de spieren functioneren . Bijvoorbeeld een hand prothese zou aansluiten op de schouderspieren . De patiënt moet zich in tweede instantie de schouderspieren zeer nauwkeurige wijze om trekken aan de kabels , die op zijn beurt maakt de handprothese bewegen . Er zijn ook extern gevoed prothetische ledematen. In dit geval wordt de ledemaat met een batterij aangedreven motor verplaatst . In dit geval moet schakelaars worden verplaatst naar de ledematen te laten bewegen . Beide vereisen veel tijd en training van de kant van de patiënt. Beide ook laten veel te wensen over als het gaat om op zoek levensecht en bij het repliceren natuurlijke beweging . Vandaar de noodzaak van een robot ledemaat vervanging waarmee de hersenen en de kunstmatige ledematen rechtstreeks communiceren met elkaar.
Overwegingen

Om robotachtige ledematen goed te laten werken moeten de wetenschappers erachter te komen hoe je de signalen die door de hersenen om te communiceren met de kunstmatige ledematen . Het doel is om geautomatiseerde systemen die de signalen uit de hersenen interpreteren en vertalen naar de robot ledemaat zodat dienovereenkomstig te reageren ontwikkelen . Het is bijna een geval van ontwikkeling van een kunstmatig zenuwstelsel . De wetenschap dichter bij de ontwikkeling van het gebruik van computerchips die kan worden geprogrammeerd om een ​​prothese besturen . De prothese die de chip bevat , controleert de patiënt als hij beweegt . Deze informatie wordt vervolgens beoordeeld door een extern computerprogramma . Vervolgens wordt de prothese geprogrammeerd om patiënten bootsen natuurlijke bewegingen . De chip fungeert als een brein automatisch reageert op veranderingen in snelheid en richting. Deze informatie wordt vervolgens voorgeprogrammeerd in de prothese , zodat de prothese wordt beter afgestemd op de patiënt unieke manier van bewegen door middel van hun dagelijkse activiteiten .
Potentieel

Zo spannend programmeerbare ledematen zijn , zijn ze nog steeds hebben hun beperkingen . Ze laten slechts een klein aantal , meestal tien programmeerbare modi . Omdat ze op de accu werken moeten ze worden opgeladen . Inspanningen worden momenteel getroffen om de batterij te bedienen voor maximaal vijftig hours.Here is waar de wetenschap van de robot ledemaat vervanging biedt belofte. Het doel is om een of andere manier "draad" de kunstmatige ledematen rechtstreeks aan het zenuwstelsel , zodat de hersenen controleert haar elke natuurlijke wijze te bewegen . Eerst een elektrode moet operatief in de hersenen . Dan computers in de prothese worden geprogrammeerd om de signalen die door de hersenen om beweging in gang te interpreteren . Naast de computer in het kunstlid moet informatie terug naar de hersenen als verplaatsing geschiedt , zodat aanpassingen kunnen worden gemaakt . Wetenschappers zijn nu experimenteren met de beste plaatsen om de elektroden te bevestigen en op het verbeteren van de geautomatiseerde signalen tussen de prothese en de hersenen. Terwijl we nog steeds een manier van het maken van dit een realiteit in de mens , heeft onderzoek bij ratten en apen succesvol geweest . Zie de onderstaande links voor meer informatie .