现代假肢发展及技术
2021-10-26 09:05:00
双腿行走是人类的本能,自由移动是人生的诉求,但疾患与事故却无情剥夺有些人站立与双腿行走的权力。目前全球下肢人数约1200万以上,中国约有400万下肢截肢人群。截肢后虽然使用拐杖或轮椅也可以实现移动,但是受外界环境影响较大,有诸多不便因素。比如使用拐杖后双手会被束缚,使用轮椅一旦遇到楼梯就非常不便。假肢作为截肢后行走所需的代偿,是刚性需求。
目前假肢行业是寡头垄断的状态,中高端假肢处于国外企业垄断的地位。垄断导致技术发展缓慢,价格非常昂贵。目前的高端假肢好比一辆中档进口车。即便高端假肢,功能也非常有限,使用上也会遇到很多困难。现在市场现有的假肢基本是被动式,只有人的骨头和关节,没有肌肉,用户需要依靠自身在日常生活中会面临很多困扰。比如无法交互式上下楼,膝关节容易突然弯曲而导致摔倒,另外,对身体的负担比较大,长期使用假肢产生二次损伤。电动假肢就是除了骨头和关节,增加了肌肉,让假肢主动发力,协助完成用户完全各个动作。
目前的假肢是不能主动屈伸,只能解决基本的生产需求。利用倒立摆原理,利用重力惯性作用,被动的弯曲和伸直,关节本身是没有动力的。即便目前的一些高端的所谓的智能假肢(电子控制式)也是运用倒立摆原理,只是在摆动期,通过控制膝关节的阻尼大小来调整最大的屈曲角度来变身,在站立期通过控制阻尼大小来减少摔倒。但假肢本身是无法提供动力的。电动假肢(动力假肢)是通过控制电机提供助力,实现主动屈伸来帮助用户实现完整生活。目前的假肢好比是马车,需要马带动车子运动,电动假肢好比是一款汽车,里面有引擎可以提供动力助人移动。并且是一款电动汽车。所以是从马车时代到电动汽车时候跨越的一款具有颠覆性的产品。
BionicM智能电动假肢机器人通过假肢搭载多个传感器,比如六轴力传感器,角度传感器,IMU传感器等来感知用户的姿势和运动意图。基于仿生学进行控制电机,提供相应的动力来辅助用户行走,从而减轻用户疲劳,避免二次损伤,现实交互式上下楼梯,实现完整的生活;
同时,通过使用人工智能,对传感器获得的步态数据进行机器学习,更好地感知用户的意图和环境变化,并自适应去调节假肢来适应每个用户的步态特征,帮助用户更轻松自然地行走。毫不夸张地说,BionicM智能电动假肢,为每一位截肢患者实现了“再生”的梦想。
BionicM电动假肢机器人不只是一个假肢,而是一个智能可穿戴设备,通过假肢里搭载的很多传感器,可以不断的收集人的步态数据,为用户提供附加价值服务。监测用户的步态是否对称,体验变化等,为用户提供步态建议和健康管理。另外可提供数据服务,让康复过程可视化,让康复过程更加高效。
另外,我们希望假肢不仅只是一个产品,而是用户身体的一部分。虽然因为某些客观原因而截肢,不仅在功能上,希望在心理上,我们期待假肢能让用户恢复到截肢之前的生活。希望假肢能像眼镜一样,成为个性和时尚的体验,假肢裸露穿,自信走天下。基于这么一个设计理念,我们从一开始就注重外观设计,经过6年的升级迭代,做出了一款酷炫的智能电动假肢机器人。2020年,从全球的52国家及地区的4170幅作品中,荣膺红点奖的年度最高奖红点之星。