Alívio da Dor – Desenvolvimentos Médicos Hoje

© Faulhaber | http://www.faulhaberusa.com/

Com o exoesqueleto “Autonomyo”, esse sonho agora pode se tornar realidade. Os caminhantes ativos suportam músculos fracos e permitem sequências de movimento intuitivas que imitam sequências naturais. A energia adicional é fornecida por seis motores minúsculos. Facilitar a interação entre o Exoesqueleto Harmonioso e seus usuários, Fallhaber Foi desenvolvido um motor inovador de componente tudo-em-um com sensor de torque.

A ciência médica distingue mais de 800 desordens neuromusculares diferentes. Como o nome sugere, eles afetam nervos e músculos. Alguns afetam todo o corpo, enquanto outros afetam apenas algumas áreas. Felizmente, no entanto, a maioria dessas doenças é relativamente rara. Muitos pacientes afetados têm mobilidade severamente limitada. Isso porque, embora esses distúrbios tenham muitas causas diferentes e se desenvolvam de muitas maneiras diferentes, todos eles têm uma coisa em comum: a fraqueza muscular (distrofia muscular), que em muitos casos é progressiva.

Mohamed Bouri, chefe do Grupo de Pesquisa em Reabilitação e Robótica Assistiva (REHA Assist) da Universidade Técnica Suíça, explica: “Se houver fraqueza muscular nas pernas, fica cada vez mais difícil andar e, eventualmente, torna-se impossível sem algo para se apoiar em. .” Lausanne (EPFL). “Os músculos ainda estavam funcionais, mas não conseguiam reunir força suficiente para permitir que o paciente ficasse de pé de forma estável ou mova as pernas de forma independente. Como você poderia esperar, isso teve um enorme impacto na amplitude de movimento e na qualidade de vida do paciente. efeito foi semelhante a”

Assistência parcial leve
O líder da equipe estava se referindo aos exoesqueletos convencionais já em uso, que contam com tecnologia inspirada em humanóides. Esses aparelhos permitem que os paraplégicos andem sem muletas, mas pesam mais de 40kg. O “Autonomyo” desenvolvido pela REHA Assist pesa apenas 25 kg e é mais leve, é adequado para o sistema musculoesquelético fraco, mas ainda parcialmente funcional do paciente.

O dispositivo é preso ao redor do tronco com um espartilho e punhos ao redor das pernas do usuário. Em cada lado, três motores permitem o movimento, fornecendo a força que falta aos músculos. Em cada caso, um motor é responsável pela flexão e extensão da articulação do quadril e o outro motor é responsável pela flexão e extensão do joelho. O terceiro motor suporta a abdução e adução da perna na articulação do quadril – em outras palavras, o movimento lateral da perna para longe da linha média do corpo. Juntos, esses motores ajudam os pacientes a manter o equilíbrio e andar ereto. Em um estudo clínico recente que incluiu pessoas com deficiência de locomoção, o Autonomyo mostrou funcionar como pretendido: o exoesqueleto forneceu suporte enquanto permitia movimentos livres, seguindo a intenção do usuário. A amplitude de movimento articular e o ritmo da marcha não foram afetados negativamente.

Feedback do Sistema de Medição Magnética
É absolutamente fundamental que o dispositivo auxilie a marcha de acordo com a intenção do usuário. “O gatilho inicial para uma mudança na postura – o início da caminhada – se manifesta como uma pequena mudança na posição da parte inferior do corpo”, explica Bouri. “Nós o detectamos combinando informações da unidade de medição inercial, os oito sensores de carga na sola e os codificadores do motor que atuam como sensores de posição das juntas. Todos esses dados ajudam no equilíbrio.”

Ao caminhar, a interação entre o dispositivo e o usuário é fundamental. O sensor de torque desenvolvido pela FAULHABER é responsável por detectar essa interação, possibilitando a implementação precisa de estratégias de assistência.

“O projeto de integração de sensores de torque de precisão em motores elétricos começou há alguns anos para facilitar aplicações como Cobotics para interação segura homem-máquina”, explica Frank Schwenker, chefe do grupo de engenharia avançada da FAULHABER. “Com o Autonomyo, pela primeira vez, conseguimos implementar esse conceito em uma aplicação de tecnologia assistiva desafiadora.”

As técnicas tradicionais de detecção de torque usam tiras de expansão na peça; essas tiras se deformam devido à força aplicada. O ponto fraco de sua construção é o adesivo ao qual são fixados. Os desenvolvedores do Grupo de Engenharia Avançada substituíram essas tiras por um sistema de medição de alta resolução.

“Isso nos permitiu alcançar um desvio de menos de 1,5 por cento em uma faixa de medição de ± 30 Newton metros”, disse Schwenker. “Portanto, o sensor fornece um valor de alta precisão para o torque de resposta no movimento de caminhada.”

Esse valor desempenha um papel vital no controle do exoesqueleto Autonomyo e, claro, muitos outros valores são fornecidos.

“Ajustar o dispositivo a um paciente individual requer uma calibração muito diferenciada de todo o sistema”, explica Bouri. “Usando vários parâmetros e feedback de movimento, o software calcula o sinal de controle do drive. Com base nessas informações, ele determina o tipo e o nível de assistência do motor.”

© Faulhaberusa | http://www.faulhaberusa.com

Servomotor DC sem escovas FAULHABER BP4

Força motriz e potencial de desenvolvimento
As seis unidades de acionamento em cada dispositivo são fornecidas pela FAULHABER. Seu componente principal é um motor brushless 3274 BP4 de 32 mm de diâmetro. Oferece o motor mais potente do seu tipo no mercado. Sua potência é transmitida por um redutor planetário 42 GPT com eixo especialmente produzido para esta aplicação. Os encoders magnéticos IE3 fornecem dados de posição ao controlador. Os sensores de torque estão integrados na caixa de engrenagens dos quatro motores para movimentos de flexão/extensão.

Os requisitos para a unidade de acionamento são típicos dos micromotores top de linha. Alta potência com o menor tamanho e peso possível, juntamente com precisão, confiabilidade e longa vida útil são as características mais importantes para esta aplicação.

“Encontrar o fornecedor certo não foi particularmente difícil”, lembra Bouri. “Uma vez que as especificações foram estabelecidas, a escolha de motores possíveis foi reduzida a apenas alguns candidatos. conseguimos desenvolver um sensor de torque em um curto período de tempo. Isso é muito importante para o nosso projeto.”

© Faulhaberusa | http://www.faulhaberusa.com

Caixa de engrenagens planetárias FAULHABER 42GPT

Atualmente, o componente não é um produto de série, até agora apenas pequenos lotes de EPFL foram produzidos.

No entanto, o engenheiro de desenvolvimento Schwenker pode imaginar muitos outros campos de aplicação: “A medição de torque de alta resolução pode agregar valor significativo em todas as aplicações hápticas. Por exemplo, para todos os tipos de assistência robótica na sala de cirurgia, instrumentação guiada por cirurgião e controle de máquina”

!function (f, b, e, v, n, t, s) {
if (f.fbq) return; n = f.fbq = function () {
n.callMethod ?
n.callMethod.apply(n, arguments) : n.queue.push(arguments)
};
if (!f._fbq) f._fbq = n; n.push = n; n.loaded = !0; n.version = ‘2.0’;
n.queue = []; t = b.createElement(e); t.async = !0;
t.src = v; s = b.getElementsByTagName(e)[0];
s.parentNode.insertBefore(t, s)
}(window, document, ‘script’,
‘https://connect.facebook.net/en_US/fbevents.js’);
fbq(‘init’, ‘764534170634216’);
fbq(‘track’, ‘PageView’);

ZeroToHero

ZeroToHero

Leave a Reply

Your email address will not be published.