Robotic Limb Replacement

The innen robotikk blir mer og mer avansert. En veldig spennende anvendelse av robotikk er innen medisin, mer spesifikt i utviklingen av robot-lem erstatning. Limb erstatning innebærer å bruke noen form for protese for å ta plassen til en del av kroppen som ble amputert eller tapt på grunn av skade eller sykdom. Med fremskritt innen teknologi og med en bedre forståelse av hvordan hjernen styrer bevegelse, er lem utskiftninger blir mer sofistikert og livaktig. Betydning

Målet med robot-lem erstatning er å utvikle protetikk som ser, handler og føler at lem at de erstatter. Det er ikke lenger nok å bare erstatte lem, må det nå fungere som en fullt operativ lem. Dette innebærer ikke bare å bygge svært spesialiserte kunstige lemmer, men også i å forstå hvordan hjernen styrer bevegelsen. Utfordringen er hvordan man skal koble robot lem slik at pasienten kan styre sin bevegelse, akkurat som om det var en vanlig lem. Foreløpig er de fleste kunstige lemmer kontrollert av muskelsammentrekninger initiert av pasienten versus nevrale signaler fra hjernen, noe som skjer i naturlig bevegelse.
Funksjon

Hver bevegelse at kroppen gjør begynner med en tanke. Så snart en tanke som jeg må ta et skritt fremover, eller trenger jeg å plukke opp min kopp kaffe oppstår, utløser hjernen en rekke kompliserte reaksjoner for å gjøre den bevegelsen skje. Hjernen må finne ut hva muskler til kontrakt og slappe av sammen med hvor mye kraft er nødvendig for å utføre oppgaven. Med lyn fart, sender hjernen signaler gjennom ryggmargen og langs nervøse trasé for å koordinere og rekruttere de nødvendige muskler. Når det er et tap av et lem, er det også et tap av nervene som forbundet at lem til de signalene som sendes av hjernen.

Typer

Vanlige protetikk brukes i dag ikke koble kunstig lem med nervesystemet. Protesen består av kunstig lem og kabler som kobler til et område av kroppen der musklene fungerer. For eksempel en hånd protese ville koble til skulder muskler. Pasienten må da trekke skulder muskler i svært presise måter for å trekke på kablene, som igjen gjør hånden protese farten. Det er også eksternt drevet proteser. I dette tilfellet lem beveges med en batteridrevet motor. I dette tilfellet svitsjer må flyttes for å gjøre legemsdelen trekk. Begge krever mye tid og opplæring om den del av pasienten. Begge også la mye å være ønsket når det gjelder jakt livaktig og i replikere naturlig bevegelse. Derfor er det behov for robot-lem erstatning som vil tillate hjernen og den kunstige lemmer for å samhandle direkte med hverandre.
Hensyn

å gjøre robot lemmer fungere ordentlig forskere må finne ut hvordan du får de signalene som sendes av hjernen til å samhandle med kunstig lem. Målet er å utvikle databaserte systemer som kan tolke signalene fra hjernen og deretter oversette dem til robot lem slik at den kan reagere deretter. Det er nesten et tilfelle av å utvikle en kunstig nervesystemet. Vitenskap nærmer seg med utviklingen av bruk av databrikker som kan programmeres til å styre en protese. Protesen som inneholder brikken, overvåker pasienten som han eller hun beveger seg. Denne informasjonen blir deretter evaluert av et eksternt dataprogram. Deretter blir protesen programmert til å etterligne den naturlige bevegelser pasientene. Brikken fungerer som en hjerne og automatisk reagerer på endringer i hastighet og retning. Denne informasjonen blir så forhåndsprogrammert i protesen, slik at kunstig lem er bedre matchet med pasienter unik måte å bevege seg gjennom deres daglige liv aktiviteter.
Potential
p Som spennende som programmerbare lemmer er, er de fortsatt har sine begrensninger. De lar bare for et lite antall, vanligvis ti, programmerbare moduser. Siden de opererer på batteristrøm de må lades. Det arbeides for tiden med å la batteriet operere i opp til femti hours.Here er der vitenskapen om robot-lem erstatning tilbyr løftet. Målet er å liksom "tråd" kunstig lem direkte til nervesystemet slik at hjernen styrer sin hver bevegelse naturlig. Først en elektrode skal opereres inn i hjernen. Da datamaskiner som finnes i protesen vil være programmert til å tolke signalene som sendes av hjernen for å initiere bevegelse. I tillegg er maskinen i den kunstige lem trenger å sende informasjon tilbake til hjernen som bevegelse oppstår, slik at justeringer kan foretas. Forskere er nå eksperimenterer med de beste stedene å feste elektrodene og på å forbedre den datastyrte signaler mellom protesen og hjernen. Mens vi fortsatt er et stykke fra å gjøre dette til en realitet i mennesker, har forskning på rotter og aper vært vellykket. Se linkene nedenfor for mer informasjon.