Robotic Membre remplacement

Le champ de la robotique devient de plus en plus avancé . Une application très intéressante de la robotique est dans le domaine de la médecine , plus particulièrement dans le développement de remplacement de bras de robot . Remplacement Membre consiste à utiliser un certain type de prothèse à prendre la place d'une partie du corps qui a été amputé ou perdues à cause d'une blessure ou d'une maladie . Avec les progrès de la technologie et une meilleure compréhension de la façon dont le cerveau contrôle le mouvement , le remplacement des membres sont de plus en plus sophistiqués et réalistes . Importance

L'objectif de remplacement de bras de robot est de développer des prothèses qui ressemblent , agir et se sentir comme le membre qu'ils remplacent . Il ne suffit plus de simplement remplacer le membre , il doit maintenant fonctionner comme un membre pleinement opérationnel . Cela implique non seulement la construction de prothèses très spécialisées , mais aussi à comprendre comment le cerveau contrôle le mouvement . Le défi est de savoir comment relier le bras de robot de sorte que le patient peut contrôler son mouvement , comme s'il s'agissait d'un membre normal. Actuellement , les membres les plus artificiels sont contrôlés par des contractions musculaires initiées par le patient par rapport à des signaux neuronaux du cerveau , comme cela se produit dans un mouvement naturel .
Fonction

Chaque mouvement que l' corps fait commence par une pensée . Dès qu'une pensée comme j'ai besoin de prendre un pas en avant , ou je dois aller chercher ma tasse de café se produit, le cerveau déclenche une série de réactions complexes à faire que le mouvement se produise. Le cerveau doit comprendre ce que les muscles se contracter et se détendre avec combien de force est nécessaire pour accomplir la tâche . Avec la vitesse de l'éclair , le cerveau envoie des signaux par la moelle épinière et le long des voies nerveuses de coordonner et de recruter les muscles nécessaires . Quand il ya une perte d'un membre , il ya aussi une perte des nerfs qui reliaient cette branche pour les signaux envoyés par le cerveau .

Types

prothèses couramment utilisées aujourd'hui ne se connectent pas le membre artificiel avec le système nerveux . La prothèse se compose de la prothèse et des câbles qui raccordent à une zone du corps où les muscles fonctionnent. Par exemple, une prothèse de la main se connectera les muscles de l'épaule . Le patient doit alors contracter les muscles de l'épaule de façon très précise afin de tirer sur les câbles , qui à son tour fait bouger la prothèse de la main . Il ya aussi des prothèses alimentation externe . Dans ce cas, le membre est déplacé par un moteur alimenté par batterie . Dans ce cas, les commutateurs doivent être déplacés pour faire bouger le membre . Les deux nécessitent beaucoup de temps et de formation de la part du patient . Deux partent aussi beaucoup à désirer quand il s'agit de regarder réaliste et en reproduisant le mouvement naturel . D'où la nécessité pour le remplacement des membres robotique qui permettra le cerveau et la prothèse d'interagir directement avec l'autre.

Considérations

Pour faire fonctionner correctement membres robotiques scientifiques doivent comprendre comment obtenir les signaux envoyés par le cerveau d'interagir avec le membre artificiel . L'objectif est de développer des systèmes informatiques capables d'interpréter les signaux du cerveau et les traduire à la branche robotique afin qu'il puisse réagir en conséquence. Il est presque un cas de développement d'un système nerveux artificiel . La science se rapproche avec le développement de l'utilisation de puces d'ordinateur qui peut être programmé pour contrôler une prothèse . La prothèse qui contient la puce , surveille le patient comme il ou elle se déplace . Cette information est ensuite évalué par un programme d'ordinateur externe . Ensuite, la prothèse est programmé pour imiter les mouvements naturels des patients . La puce agit comme un cerveau et réagit aux changements de vitesse et de direction automatiquement . Cette information est ensuite préprogrammé dans la prothèse , de sorte que le membre artificiel est mieux adaptée aux patients façon unique de se déplacer dans leurs activités de la vie quotidienne .
Potentiel

excitant comme membres programmables , ils sont encore ont leurs limites . Ils permettent seulement pour un petit nombre , généralement dix , modes programmables . Comme ils fonctionnent sur ​​batterie , ils doivent être rechargées . Des efforts sont actuellement déployés pour permettre à la batterie pour fonctionner jusqu'à cinquante hours.Here est où la science de remplacement de bras de robot offre promesse . L'objectif est en quelque sorte «fil» de la prothèse directement au système nerveux de sorte que le cerveau contrôle chacun de ses déplacements naturellement. Une première électrode doit être placée chirurgicalement dans le cerveau. Puis ordinateurs contenus dans la prothèse serait programmé pour interpréter les signaux envoyés par le cerveau pour initier le mouvement . En outre, l' ordinateur du membre artificiel doit envoyer des informations vers le cerveau que le mouvement se produit , si des ajustements peuvent être réalisés. Les scientifiques sont en train d'expérimenter avec les meilleurs endroits pour fixer les électrodes et sur ​​l'amélioration des signaux informatiques entre la prothèse et le cerveau . Alors que nous sommes encore un des moyens de faire une réalité dans l'homme , la recherche dans les rats et les singes a été couronnée de succès . Voir les liens ci-dessous pour plus d'informations .