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HuMoTech:使用机器人假肢增加膝盖以下截肢患者的活动能力

Speedgoat为我们提供了性能、可定制性、模块化、合理的价格、与MATLAB和Simulink的集成和卓越的支持的完美结合。

Josh Caputo博士,HuMoTech总裁兼首席执行官

Humotech假肢仿真器-视频

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卡耐基梅隆大学的副产品使用MATLAB和Simulink与Speedgoat硬件开发了一个机器人脚踝假肢,以帮助研究改善活动能力和生活质量的人的膝下截肢。人类运动技术有限责任公司(HuMoTech)是卡耐基梅隆大学实验性生物机电一体化实验室的附属公司,其基础是HuMoTech创始人兼总裁Josh Caputo的博士论文。公司成立yabo下载网址于2015年夏天,位于宾夕法尼亚州匹兹堡市。他们目前是一个小而充满激情的团队,有着远大的愿景,并且发展迅速。

Below-knee截肢

Below-knee截肢

膝下截肢是一种越来越常见的残疾,它会减少活动能力
对生活质量产生不利影响截肢的人行走需要消耗更多的能量,而完好的肢体承受更多的负荷甚至受伤。正常功能的踝关节在“终端站姿”期间产生大量的机械动作,即身体靠支撑脚向前移动的行走阶段。这种爆发被称为蹬出,在被动的踝关节假体中可以大大减少。为了在这一领域进行更多的研究,HuMoTech的团队创造了一种踝关节假体,它可以精确地重现多种踝关节假体的行为,包括增加蹬车动作。

带离机驱动的踝足假体

假肢提供了围绕踝关节轴的可控扭矩。设备的龙骨部分由一个外部执行器单元控制,而一个被动的脚跟弹簧在行走周期的早期站姿阶段提供顺应性。用测力元件测量所施加的扭矩量,用光学编码器测量所施加的关节角。外部执行机构单元也是由HuMoTech设计,由一个伺服电机、一个伺服驱动器和一个驱动轮组成。扭矩通过Bowden电缆传输到假肢上:Bowden电缆引导在一个灵活的鞘内。

高性能转矩控制的控制信号是由应用在踝关节假肢的实际扭矩以及假肢关节角度来确定的。Speedgoat Performance real-time target machine分别使用来自测压元件和编码器的实时测量来测量扭矩和角度,并计算电机指令来调节踝关节的阻抗。在MATLAB和Simulink中开发了接口和控制代码。使用Simulink编码器自动生成要在目标机器上运行的代码。

实验

卡耐基梅隆大学的研究人员已经在几个实验中使用了这个机器人假肢。这样的结果使我们更好地理解推离爆发对行走力、髋部运动、代谢能量消耗等交互作用的影响。美国其他大学和政府实验室现在也在进一步的研究项目中使用该设备。

未来

HuMoTech计划继续改进他们的产品,扩大他们的产品。他们正在考虑将基准实时目标机器的openframe配置集成到执行器单元中,从而实现更自定义的解决方案。

他们已经成功开发了一种临床产品,可以帮助患者在开处方之前测试驾驶辅助设备。看看HuMoTech的工程师是如何把他们的可穿戴设备变成商业产品的。

实验
HuMoTech

美国宾夕法尼亚州匹兹堡


www.humotech.com

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