如何运用智能装备方案的双机器人系统为中风患者提供上肢治疗运动
使用智能控制系统的双机器人为中风患者提供上肢康复运动
作者：Andrew Jackson - University of Leeds Peter Culmer - University of Leeds Martin Levesley - University of Leeds Sophie Makower - Leeds Primary Care NHS Trust Bipinchandra Bhakta - Leeds Institute of Molecular Medicine, Faculty of Medicine and Health, University of Leeds
行业：生命科学、科研、机电学/电工学
产品：PCI-6723，LabVIEW，PCI-6259，实时模块
挑战：开发一种安全且可靠的机器人康复系统，对于中风后手臂残障的病人提供援助，以辅助治疗手臂运动，协调和指引手臂。
解决方案：利用NI公司LabVIEW软件对两个定制机器人实现双持续的实时性控制系统，通过与治疗师沟通所需使用而设计的用户界面（UI）以协调和辅助人类手臂运动。
"LabVIEW环境模块化特性使其对于原型设计和开发我们的系统来说是理想的选择。"
中风后，康复设施通过重复性有意义的协调性运动，使用物理疗法以辅助病人重新学习丧失的运动功能。如果设施资源不足，将会导致病人不能花费足够时间来接受康复活动，这可能潜在地限制恢复的程度。机器人康复系统可以辅助传统的治疗服务，以增加康复强度和频率。
机器人的设计
智能化气动手臂运动(iPAM)是一个双机器人系统，它旨在向由于中风而导致上肢运动残障的人员提供重复性的运动治疗。iPAM由两个气动性驱动机械臂组成，每个机械臂都具有三个被动转动自由度(DOF)，以确保肢体始终舒适地与机器保持一致。当进行有意义的手部操作时，该机械臂依附于上肢，就像物理治疗师支撑的手臂一样——一个机械部分依附在靠近腕关节前弯附近，而另一个则依附在肩膀或上半身之间。
矫形填充物能够支持整个手腕及其关节，并且通过这三种被动DOF来确保身体的一致性。在执行该过程期间，由于不需要移动或调整任何固定部件，因此没有必要进行额外维护工作。此外，由于只有一些基本部件参与其中，而且这些部件都是标准配件，所以维护成本也相对较低。
为了更好地理解这个问题，我们可以考虑一下一些关键点：
伤害预防是非常重要的一个方面，因为它直接影响到人们是否能够有效地从受伤状态恢复过来。这意味着我们必须确保所有工具都是经过测试并且符合安全标准，同时还要确保它们不会造成任何潜在的问题，比如过度振荡或者其他可能导致损坏的情况。
为了提高效率，我们需要创造出一个简单易用的工具，使得医生们能快速准确地诊断并治愈各种类型的手术问题。此外，这个设备还应该具有高度灵活性的能力，使其能够适应不同的患者需求，从而最大限度地减少误诊情况。
我们还需要考虑到成本因素，因为高昂费用往往会成为医疗设备购买决定中的瓶颈之一。因此，我们希望找到既经济又高效的地方，并尽量降低整体运行成本。
最后的挑战是如何让患者感到更加舒服，即使他们处于极端痛苦的情绪状态下。这涉及到了心理健康，以及如何建立信任关系以及让他们感觉自己受到尊重。而这一切都将取决于我们如何设计这个设备，以及它给予人们什么样的体验。
尽管存在这些挑战，但我们仍然相信我们的项目具有巨大的潜力，它将彻底改变目前医疗领域内关于处理脊椎疾病、神经损伤等问题的心态。通过结合先进技术和创新思维，我们期待推出一款革命性的新产品，为那些遭受严重疼痛的人带去希望，让他们能够逐步走出痛苦之路。一旦成功实施，这项技术将大幅提升患者满意度，同时也能帮助减轻医疗体系负担，为社会带来积极影响。
