Orteze ale membrelor superioare și inferioare, a pierdut din cauza un prejudiciu sau a unei boli se bazează pe o soluție simplă. Unele dintre cele mai simple soluții într-o anumită măsură, numai restabili aspectul estetic desigur, alte soluții de a restabili o anumită funcție. Figura 18 prezintă clasificarea protezelor în care izolate clase active și proteze biocontrolled.
Dezvoltat pe baza teoriei sinergiilor balistice [21], membrele inferioare nu sunt active și nu folosiți biosemnalelor dar utilizați în mod eficient elasticitatea arcurilor proteze.
Membrelor superioare proteze de tracțiune, inițial ca un pasiv perii mișcare graifăr au fost cauzate datorită mișcării suplimentare a mâinii sau conservate datorită mișcării trunchiului. link-ul de transmisie au fost primele de tracțiune flexibile au apărut ulterior proteze de tracțiune active, care face legătura mișcarea prin intermediul motoarelor construite.
Activă, dar nu biocontrolled sunt proteze miotonică în care semnalele de control sunt eforturile invalide. Senzori sub formă de micro sau tenzoelementov măsura aceste eforturi și transmise către unitățile executive de mână.
Metodele de mai sus de proteze, fără a utiliza biosemnalelor au mai multe dezavantaje. Controlul tracțiunii dezactivat povara, împiedică mișcarea brâul de umăr, numărul de echipe de management precum și cu gestionarea miotonic este limitată (una sau două echipe). de gestionare a bruiajului sunt șocurile externe aleatoare la butuc proteză manșon. Cu toate acestea, proteza simplu proiectat ca o construcție modulară și sunt disponibile în comerț [22, 23].
Dezvoltare biocontrolled proteze facilitat dezvoltări în domeniul microelectronicii, biomecanica, adaptive, sisteme de control electrofiziologie cu feedback-ul.
Acum, cunoscut compania germană „Otto Bock“, care produce proteze active, comercial și pasive. Figura 19 prezintă activitatea protezei articulației genunchiului.
Cele mai semnificative rezultate pentru Orthotic în România în 70-80 cunoscute din PP CRI locul de muncă [23]. În lucrările TSNIIPP născut o nouă direcție fundamental la nivelul membrelor protetice - crearea de proteze bioelekt-parametru de control al sistemului sau a protezelor biocontrolled. Esența noului principiu de a construi artificiale finit-Ness este faptul că gestionarea surselor externe de energie, prin care se execută proteza în mod inerent Este convenabil în coordonarea naturală a mișcărilor unei persoane sănătoase.
In vivo, acțiunile de control sunt trecute prin mușchii constituenți bioelectrice-reflexie puls de comandă ale sistemului nervos central. În mod similar, în mâinile protezei cu echipe de control bioelectrice semnale rol-TION efectua biotoki retras din mușchii ciot trunchiate. Mecanism pentru executarea comenzilor este perie artificială, echipat cu unitate de dimensiuni mici, cal-electro auto-alimentat.
Figura 20 proteze active și exoskeletons
Una dintre primele lucrări în domeniul de proteze active și exoskeletons sunt de lucru vukobratović Miomir [24]. Sub conducerea sa, a dezvoltat exoskeletons, într-un exemplu de realizare, electrică, celălalt cu acționare pneumatice ale șoldului, genunchiului și a gleznei pentru ambele picioare ale pacientului (Figura 21). Exoschelet proiectat pentru a întări musculatura slab distrofice membrelor inferioare umane, în timp ce mersul pe jos.
Compania japoneza Matsushita a dezvoltat un costum robotizat. care va ajuta la reabilitarea persoanelor paralizat parțial (figura 22). Atunci când o persoană care suferă de paralizie pe de o parte, face o mișcare cu mâna bună, mâna paralizat face aceeași mișcare, strecurat și îndoire compresoare care vin in muschi joaca. Repetarea mișcare bună mână, un bărbat în costum de robot poate antrena brațul lui bolnav până la restabilirea funcționării normale konechnosti.Ris.22
Suit cântărește 1,8 kg. Acesta a fost dezvoltat în comun de către
O altă companie cu sediul la Tokyo a dezvoltat un sistem automatizat Cyberdine Suit HAL (Hybrid Assistive Limb) (fig. 23), care ajută persoanele în vârstă și persoanele cu handicap să meargă. Dispozitiv cu senzori va fi disponibil în Japonia, pentru o taxă de închiriere de 2200 $ pe lună. sistem informatic de 22 de lire, alimentat de o baterie este atașat la talie. Acesta controlează actuatori pe suporturile de care se ataseaza curele pentru coapse și genunchi, și oferă asistență automat în timpul mersului.
- control folosind ca semnale de semnale de comandă sau de feedback activitate bioelectrica. Țesutul viu, ca răspuns la electric. iritație poate deține și va genera un curent. Când excitație comută la o leziune a nervilor, se produce excitarea procesului și există potențiale bioelectrice, și apoi dezvoltate și mai lent proces - contracția musculară. Potențialele musculare oscilogramele sunt de a institui, numit. electromiograma (EMG). DOS. Parametrii EMG în timpul îndepărtării electrozilor de suprafață sunt amplitudinea și frecvența potențialelor. Cele mai utilizate metode de B. y. care se bazează pe utilizarea bioelektr. activitatea musculară. Studiile au arătat că există dependențe între biosemnalelor de putere, tensiunea și viteza de contracție musculară sau lungirea pentru cea mai mare parte a mușchilor scheletici. Aceste dependențe sunt utilizate în proiectarea biotehnologiei. Sisteme de control pentru modelarea răspunsurilor motorii.
B. y. cu motor f-tiile dezvoltat în două direcții: de management. (De exemplu, dispozitivul pe care. Protezele), folosind surse externe de alimentare (orteze) și multi-canal software B. y. activitatea musculară prin intermediul semnalelor de comandă care se bazează pe utilizarea proprietăților energetice biopotențiale musculare
mâinile protetice Biocontrolled, creat în URSS, au primit recunoaștere și distribuție largă. Este în curs de dezvoltare proteze multifuncționale membrelor biocontrolled. În biopotențiale proteză mână flowchart biocontrolled, sunt detectate și netezite în integratorul a înregistrat folosind electrozi de suprafață către mușchi, amplificate în amplificatorul biopotențiale. Tensiunea la ieșirea acestui bloc este proporțională cu instantanee biopotențiale valoarea puterii. Deoarece tensiunea integrator este aplicată la traductor, în care semnalele continue sunt convertite în chastotnoimpulsnye. Coming impulsuri de putere cherezusilitel sunt introduse blana. DISPOZITIV. Pentru a controla mișcarea utilizată biotoki retrași din doi mușchi - antagoniști, și în consecință, cele două canale de amplificare și conversie informații. Bazat cul. Studii in cercetare spatiu de laborator de control (US) este realizat prin izolarea m. N. "Imagine Myographic". Managementul f-TION în același timp, determinată de bioelektr starea instantanee. Grupuri de activități de control mușchii implicați în mișcarea naturală cu ajutorul DISPOZITIV logic. Participarea mușchilor relevante în mișcarea de mână „în sus - în jos“, „să te - de unul singur“ este codat cod binar.
Un rol important în crearea de proteze biocontrolled sistem de joc cu feedback-ul. Pentru dezvoltarea lor, folosind diferite tipuri de senzori: vibrații, tulpina, electromecanică. și altele. Pentru B. y. Activitatea musculară prin transformarea acestora. Dispozitiv conform principiului „musculare - dispozitiv - musculare“ sau „om - mașină - om“ folosește proprietățile energetice ale biopotențialelor musculare.
Studiind bioelektr naturii. Activitatea EMG a mușchilor metodei vă permite să comparați cul. posibilitatea de a motorului acționează activ în diferite situații. Rezultatele cercetării fac posibilă pentru a începe să construiască sisteme complexe în B .. miscari active ale membrelor și corpului. Pentru sistemele de acest tip includ aparatul care implementează metoda în software-ul mai multe canale AB. - „Miauton“, creat la Institutul de Cibernetica, Academia de Științe a URSS au. În „Myo-ton,“ există mai multe canale, și vă permite să înregistreze și să gestioneze activitatea grupelor musculare implicate în mișcarea complexă. În gestionarea modelele de gradul de schimbare utilizate activitatea neuromusculară bioelectrice în timpul executării anumitor mișcări. Datele se bazează pe statistici matematice, care arată că valoarea medie a EMG corespunde cu suma frecvențelor electrice elementare. impulsuri care apar la sistemul neuromuscular și, prin urmare, - gradul de mușchi de excitație (schema bloc a unuia dintre APARAT canalelor „Miauton“ se referă la figura între paginile 176-177 ...). Principiul acestui dispozitiv constă în faptul că semnalul luat de la șoareci într-un anumit motor act implicat (algoritmul de mișcare), amplificat și utilizat pentru a produce un semnal care este alimentat în mușchiul destinatarului. Destinatarul cu o alegere adecvată a amplitudinilor semnalului interesant urmează mișcarea donatorului. Algoritmul de mișcare înregistrat anterior în blocul „Memoria magnetic“ poate fi repetat de mai multe ori pentru a reproduce anumite mișcări. Fiecare dispozitiv canal poate funcționa independent. element de feedback-ul introdus în dispozitivul conform principiului „byoelektro-locație“ pentru a ajusta automat semnalul de control folosind răspunsul impulsurilor destinatarului. Impunerea unor mișcări pacient aproape de natural, contribuie la dezvoltarea rearanjamente structurale și de informații în sistemul nervos, permițând o mai mare utilizare a mecanismelor sale compensatorii în tratamentul anumitor tulburări de mișcare. „Miauton“ folosit cu succes în tratamentul pacienților cu funcții cu deficiențe motorii.
Studii similare efectuate în străinătate: în Iugoslavia, Canada, SUA și Polonia. În SUA, de exemplu. set unitate perie, care este utilizată pentru stimularea dezvăluirii mușchilor paretic. Așa cum se utilizează controlul cucullaris. Extinderea cercetării privind crearea de fonduri B. y. ritmului cardiac, respirație
și operarea organelor și sistemelor artificiale prin menținerea nivelurilor homeostatice constanței performanței continue a mediului intern. B. îmbunătățirea metodelor de lucru au. Aceasta va permite în viitorul apropiat să se extindă utilizarea lor nu numai în medicină, dar, de asemenea, în art.