人工智能應用再突破:康復機器人商業化前景可期

【編者按】 康復機器人 可以幫助患者進行康復鍛煉,重新獲得自由行動的能力。最初,康復 機器人 可以實現定制化,但不能及時糾正患者不正確的步態,但是經過改進,目前可以隨時矯正患者的行動方式,具備高度的智能化,其商業化前景也是可期的。
本文來源于newscientist.com,作者Nicole Kobie;由億歐編譯。
人工智能 正致力于幫助那些神經受損的人們重獲行動能力。 由神經網絡控制的機器人harness為那些患者提供量身定制的治療方案,以快速提高他們正常行動的能力。
“步行輔助”是十分重要的,它可以幫助人們擺脫在中風或脊柱受損后長時間內不能行走的困境。但這是個緩慢的過程,如果方法不當,就可能導致永久性的畸形步態。
在過去,通常需要幾個理療師親自幫助和指導患者通過鍛煉再次獲得行動能力。但是,鑒于人工成本十分昂貴,機器人harness順勢而生。
然而, 在設計之初,機器人harness可以實現個性化定制,但是卻不能動態調整,實時糾正患者不正確的步態,這實際上就阻礙了其改進。 例如,機器人不像理療師那樣能夠識別患者的異常步態,并及時進行糾正。而如果患者總是不斷重復異常動作,那么就可能為其步態恢復埋下隱患。
新一代智能機器人harness由來自瑞士洛桑聯邦理工學院的NCCR Robotics和洛桑大學醫院的研究人員共同研發,旨在阻止上述情況的發生。 最新一代的機器人harness可以通過推動患者前進或后退,從一邊到另一邊的移動,而不只是簡單地支持其體重。
Harness在通過身體傳感器收集患者的腿部運動、跨步和肌肉活動的信息之后,將其輸入到算法中進行運算,然后才對患者實施相應的措施。然后,機器人harness能夠為患者行動提供量身定制的輔助,幫助患者形成自然地步態。
微妙的平衡
來自瑞士洛桑聯邦理工學院大腦思維研究所的研究作者Grégoire Courtine表示:“該算法對每個患者的最佳體重支持力度進行了評估。” 這有助于他們重建失去的肌肉質量和再次習得姿勢和運動,同時還能訓練大腦,以達到重力和運動間所需的微妙平衡。
新系統改善了人們在中風或脊髓損傷之后的步態。經過機器人harness近1小時的訓練后,患者在沒有進行任何物理治療的情況下,能夠立即改善他們的步態。
Farshid Amirabdollahian在英國赫特福德大學說:“人工智能在康復治療中被廣泛應用。在機器幫助患者恢復方面,我們有多款產品。其中包括鍛煉手和腕部的機器人手套,以及鼓勵和幫助患者在家重復鍛煉的康復機器人。”
Amirabdollahian表示,對于步行輔助功能, 機器人harness無需借助算法也能很好得平衡負重,優化推動力量 ,因為它們可以通過肌肉活動和大腦掃面來獲取信息。隨著系統變得更加智能,康復效果也會變得越來越好。
Courtine說:“下一個目標是將智能機器人商業化,同時深入臨床試驗。”
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