Robotic Limb Replacement

Het gebied van de robotica wordt steeds meer en meer geavanceerde. Een zeer spannende toepassing van robotica is op het gebied van de geneeskunde, meer specifiek in de ontwikkeling van de robot ledemaat vervanging. Ledemaat vervanging omvat met een soort prothese op de plaats van een deel van het lichaam dat is geamputeerd of verloren als gevolg van letsel of ziekte nemen. Met de technologische vooruitgang en een beter begrip van hoe de hersenen controleert beweging, zijn ledematen vervangingen steeds geavanceerder en levensecht. Betekenis

Het doel van de robot ledemaat vervanging is om protheses die er uitzien ontwikkelen, handelen en voelen als de ledematen die zij vervangen. Het is niet langer voldoende om alleen de plaats van de ledematen, moet het nu functioneren als een volledig operationeel ledemaat. Daarbij gaat het niet alleen het bouwen van zeer gespecialiseerde kunstledematen, maar ook in het begrip van hoe de hersenen controleert beweging. De uitdaging is hoe de robot ledemaat aansluiten zodat de patiënt zijn bewegingen kan controleren, net alsof het een normaal ledemaat. Momenteel worden de meeste kunstledematen gecontroleerd door spiersamentrekkingen geïnitieerd door de patiënt versus neuronale signalen van de hersenen, zoals voorkomt in natuurlijke beweging.
Functie

Elke beweging die de lichaam maakt begint met een gedachte. Zodra een gedachte, zoals ik nodig om een ​​stap voorwaarts te zetten, of ik moet halen mijn koffiekopje optreedt, de hersenen leidt tot een reeks van complexe reacties te maken dat beweging gebeuren. De hersenen moeten uitzoeken wat spieren te contracteren en te ontspannen, samen met hoeveel kracht nodig is om de taak te volbrengen. Met bliksem snelheid, de hersenen stuurt signalen via het ruggenmerg en langs de zenuwbanen naar de nodige spieren te coördineren en aan te werven. Wanneer er een verlies van een ledemaat, is er ook een verlies van de zenuwen die verbonden dat ledematen op de signalen die door de hersenen.
Soorten

Gemeenschappelijke protheses gebruikt vandaag de dag mag u de prothese met het zenuwstelsel. De prothese bestaat uit de kunstmatige ledematen en kabels van een gebied van het lichaam waar de spieren werken. Bijvoorbeeld een hand prothese zou aansluiten op de schouderspieren. De patiënt moet zich in tweede instantie de schouderspieren op zeer nauwkeurige wijze om te trekken aan de kabels, die op haar beurt de handprothese verplaatsen. Er zijn ook extern gevoed prothetische ledematen. In dit geval is het onderdeel wordt verplaatst met een batterij aangedreven motor. In dit geval moet schakelaars worden verplaatst naar de ledematen te laten bewegen. Beide vereisen veel tijd en training van de kant van de patiënt. Beide Ook laten veel te wensen over als het gaat om kijken levensecht en in repliceren natuurlijke beweging. Vandaar de noodzaak van een robot ledemaat vervanging waardoor de hersenen en de kunstmatige ledematen rechtstreeks communiceren met elkaar.
Overwegingen

Om robotachtige ledematen goed werken wetenschappers must erachter te komen hoe de signalen die door de hersenen om te communiceren met de kunstmatige ledematen te krijgen. Het doel is om geautomatiseerde systemen die de signalen kunnen interpreteren vanuit de hersenen en vervolgens te vertalen naar de robot ledemaat, zodat het dienovereenkomstig kunnen reageren ontwikkelen. Het is bijna een geval van ontwikkeling van een kunstmatig zenuwstelsel. Wetenschap is dichter bij de ontwikkeling van het gebruik van computer chips die kunnen worden geprogrammeerd om een ​​prothese te controleren. De prothese die de chip bevat, controleert de patiënt als hij of zij beweegt. Deze informatie wordt vervolgens geëvalueerd door een extern computerprogramma. Vervolgens wordt de prothese wordt geprogrammeerd bootsen de patiënt natuurlijke bewegingen. De chip fungeert als hersenen en automatisch reageert op veranderingen in snelheid en richting. Deze informatie wordt vervolgens geprogrammeerd in de prothese, zodat de kunstmatige ledematen is beter afgestemd op de patiënten unieke manier van bewegen door middel van hun dagelijkse activiteiten.
Potentieel

Zo spannend als programmeerbare ledematen zijn, zijn ze nog steeds hebben hun beperkingen. Ze laten slechts een klein aantal, meestal tien programmeerbare modi. Omdat ze werken op batterijen moeten ze worden opgeladen. Inspanningen die momenteel worden geleverd om de batterij te bedienen voor maximaal vijftig hours.Here is waar de wetenschap van de robot ledemaat vervanging biedt belofte. Het doel is om een ​​of andere manier "draad" de kunstmatige ledematen rechtstreeks aan het zenuwstelsel, zodat de hersenen controleert haar elke beweging natuurlijk. Eerst moet een elektrode wordt operatief in de hersenen. Vervolgens computers in de prothese worden geprogrammeerd om de signalen die door de hersenen om beweging in gang te interpreteren. Naast de computer in de prothese moet informatie terug naar de hersenen als verplaatsing geschiedt, zodat aanpassingen kunnen worden gemaakt. Wetenschappers zijn nu experimenteren met de beste plaatsen om de elektroden bevestigen en op het verbeteren van de geautomatiseerde signalen tussen de prothese en de hersenen. Terwijl we nog steeds een manier van het maken van deze werkelijkheid in de mens, heeft onderzoek bij ratten en apen succesvol geweest. Zie de onderstaande links voor meer informatie.