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天天觀察：看一種新型機(jī)器人服裝如何改變腦癱患者的游戲規(guī)則

2022-09-26 08:42:49 來源：cnBeta.COM

根據(jù)美國疾病控制和預(yù)防中心(CDC)的數(shù)據(jù)，腦癱是影響兒童的最常見的運(yùn)動殘疾形式。據(jù)估計(jì)，在每1000名活產(chǎn)嬰兒中有1至4名出現(xiàn)與腦癱有關(guān)的問題，而其他研究認(rèn)為這一數(shù)字高達(dá)3.6名（每1000名活產(chǎn)嬰兒）。而截至2010年，33.3%的受影響兒童的行走能力非常有限或沒有。但有一小部分最終能通過使用機(jī)器人或手持設(shè)備獲得移動能力。

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在過去的幾十年時間里，科學(xué)家們已經(jīng)想出了許多恢復(fù)行動能力的解決方案。如美國國立衛(wèi)生研究院(NIH)的研究人員開發(fā)了一種外骨骼，其稱可以解決蹲下的步態(tài)問題并使個人能夠行走。然而對于大多數(shù)家庭來說，費(fèi)用是非常昂貴的且還會變成相當(dāng)沉重和復(fù)雜。軟體機(jī)器人技術(shù)則有望會成為治療腦癱核心問題的神奇療法。

來自加州大學(xué)河濱分校的專家們提出了一個新穎的解決方案，它將輔助機(jī)器人陣列直接放入織物中從而使腦癱兒童能在一定程度上控制手臂的運(yùn)動。這個想法通過使用跟服裝面料集成的微小氣囊實(shí)現(xiàn)，其在需要時充氣會使該區(qū)域變得堅(jiān)硬，然后使人擁有控制肢體運(yùn)動的能力。

一次性解決兩個問題

這一創(chuàng)新背后的團(tuán)隊(duì)專注于一種叫做“自愿控制”的東西，這基本上意味著能準(zhǔn)確傳達(dá)一個人想要執(zhí)行的功能。為了實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)，這種織物將有許多微小的傳感器，它們將采集特定區(qū)域的肌肉纖維中產(chǎn)生的電信號。這些電信號然后通過一個算法，而該算法會解釋人類主體的意圖。

一旦手臂的某一特定區(qū)域的意圖被破譯，空氣將被注入微小的口袋（或囊袋），并產(chǎn)生一種壓力從而使手臂向所需的方向移動。這個想法聽起來非常有前景，它解決了腦癱患者的另一個關(guān)鍵障礙：成本可及性。科學(xué)家的目標(biāo)是使用“廣泛可用的紡織品”，而不是使用復(fù)雜和笨重的輔助移動機(jī)器。

據(jù)加州大學(xué)洛杉磯分校介紹稱，該研究將通過跟奧蘭治縣兒童醫(yī)院的合作將開始對“兒科運(yùn)動障礙診所的病人”進(jìn)行原型測試和改進(jìn)。從長遠(yuǎn)來看，研究小組希望這項(xiàng)創(chuàng)新還將被證明對那些跟年齡有關(guān)的行動限制，甚至是成年人的其他類型的運(yùn)動問題有益。

“如果我們能幫助孩子們自己刷牙、倒水或開門--這些別人認(rèn)為理所當(dāng)然的動作，對他們來說卻是一個巨大的勝利，”項(xiàng)目負(fù)責(zé)人、加州大學(xué)洛杉磯分校助理教授Jonathan Realmuto說道。

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