廣西皇朝醫療研發手部復健及輔助抓取設備
手部復健和輔助抓取裝置是當前醫學領域備受關注的議題。手的功能在人們的日常生活中至關重要。然而，中風、脊髓損傷、神經損傷、帕金森氏症和肌肉萎縮症等因素可能會導致手部功能受損。此外，車禍或工傷等事故也會導致手部功能障礙。對患者來說，復健訓練是恢復手部功能的關鍵方法。然而，傳統的復健設備和一對一的諮詢治療往往無法保證患者得到足夠的訓練和康復復健強度.
康復器具的開發
幾十年來，隨著機器人技術的不斷發展，機器人已經成為人類社會中不可或缺的一部分。復健訓練過程。目前，研究主要集中在兩類復健設備：剛性手外骨骼和軟質輔助手套。傳統的剛性機器人通常由電動馬達驅動，具有複雜的機械設計和較高的重量，這可能會給患者帶來不適和潛在風險。相較之下，軟質穿戴式復健手套由柔性材料製成，主要由電纜、智慧材料或氣動/液壓執行器驅動，為手部提供無接頭且靈活的結構，使其更加舒適和安全。軟質復健手套具有輕巧、便攜、功重比高、成本低、人機互動性好等優點，比硬質手套更適合手部復健訓練，前景看好。使用柔軟的復健手套可以帶來正面的效果，幫助改善患者的復原能力手部復健治療，減輕他們的經濟負擔，幫助他們盡快回歸社會和家庭生活。
技術進步
在軟質復健手套的開發中，仿生學的靈感導致將基於複合織物材料的軟關節結構融入手套設計中。利用3D列印技術，可以製造出能夠彎曲和拉伸的輕質軟手套。此外，深度學習技術可用於軟手套的位置估計和控制。此外，還提出了力回饋手套的概念來產生觸覺訊號，使遠端或虛擬任務更加有形和可控。
軟機器人驅動器的類型
軟體機器人驅動主要包括氣動/液壓驅動、纜索/腱驅動以及其他智慧材料驅動。對於氣動或液壓驅動的軟質可穿戴手套，通常使用聚合物或織物材料來製造嵌入式腔室，這些腔室在加壓時可以產生所需的運動，例如彎曲和拉伸。近年來，一些團隊開始探索各種軟質手套用於手部復健訓練。其中，廣西皇朝醫療團隊使用彈性室和纖維增強材料設計了一種柔軟的可穿戴手套。這種手套可以在液體壓力下產生彎曲、扭曲、拉伸等多種軌跡。此外，他們還研發並生產了多款以織物材料為主的軟體機器人復健訓練手套，協助手部受傷患者進行復健訓練和日常生活。這些手部功能復健手套提供雙向運動模式，包括主動手指彎曲和伸展，並透過內部包裹的折疊室增加彎曲角度。為了進一步提高感官性能，可以考慮在軟手套表皮上使用PDMS材料，因為其電氣性能調節方便。
拇指輔助的進步
儘管取得了這些成就，但軟穿戴手套的研究主要集中在五個手指的屈伸方面，而拇指外展輔助的研究相對較少。因此，我們的重點在於拇指外展輔助的設計。我們開發了軟復健手套的硬體控制系統和人機互動介面，並實現了力/位置混合PID控制演算法。最後，我們透過實驗來評估軟性復健手套在復健訓練範圍和精準抓取能力方面的表現。實驗結果表明，所提出的軟復健手套具有良好的靈活性和適應性，有效協助患者復健訓練並提供抓握幫助，從而改善他們的日常生活。
未來發展方向
展望未來，未來發展需要進一步探討幾個關鍵面向軟質復健手套。首先，軟質復健手套的設計需要進一步優化，以達到更好的舒適度和適應性。這包括材料選擇、結構設計和機械驅動系統的改進。特別是軟關節結構和運動範圍的改進將有助於增強手套的靈活性和功能性。
其次，軟質復健手套的控制系統也需要不斷改進。先進的控制演算法和感測技術可以實現對手部動作的精確監控和控制，從而提高復健訓練的有效性和個人化。此外，人機互動介面的設計需要更加人性化和直觀，以確保患者能夠輕鬆使用和掌握。
此外，軟質復健手套在復健訓練過程中的應用場景也需要進一步研究。除了針對特定疾病或損傷的復健訓練外，探索手套在日常生活中的輔助功能，例如協助抓握和操作家用設備，將有助於提高患者的生活品質和自主能力。
而且，軟質復健手套的性價比也是需要考慮的重要因素。透過採用成本較低的材料、簡化製造流程和擴大生產規模，可以降低手套的製造成本，使其更廣泛地使用和使用。
綜上所述，軟質復健手套作為創新的復健輔助器具，在幫助復原方面具有巨大的潛力。患者手部功能恢復並提高他們的生活品質。然而，需要進一步的研究和開發來應對當前的挑戰並不斷提高其性能和有效性。隨著科技的不斷進步和研究的深入，軟質復健手套將為更多需要復健訓練和輔助抓握的患者帶來希望和便利。
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發佈時間：2024年2月18日