何成功团队和他们的“钢铁侠”
来源:王源网 发表于2019-07-31 04:15:23 编辑:安妮海瑟薇
摘要: 初度见到下肢外骨骼恢复机器人的时分,它就像一个简化版的钢铁侠。 赋予它生命的是一群来自西安交大机械专业的研究生,他们的立异项目突破了以往下

 

何成功团队和他们的“钢铁侠”

初度见到下肢外骨骼恢复机器人的时分,它就像一个简化版的“钢铁侠”。 赋予它“生命”的是一群来自西安交大机械专业的研究生,他们的立异项目突破了以往下肢功用障碍患者被迫协作机器人的限制,逐步完成了机器人感知患者目的进行和谐协作的方针。本年春天,何成功和他的研制团队带领着“钢铁侠”,拿下了2019年西安交大机器人构思规划大赛一等奖。

 

从零开端,让好点子落地生根

 

跟着我国老龄化社会趋势的加重,以及各种引起肢体功用损失的突发性事端一再发作,下肢功用障碍患者日益增多。在导师朱爱斌的启示和协助下,何成功调研制现,商场现有下肢助行恢复器械品种少、形式单一,“能不能规划一种机器人能够替代有限的医护人员,协助患者进行下肢恢复训练,真实完成他们自主行走的期望?”

 

为此,何成功造访了一附院的相关教师,跨专业沟通碰撞出的火花,让他脑中模糊的主意逐步成为一个清楚的研制计划。在教师们的协助下,他查找了许多国内外相关材料,发现美国rewalk等外骨骼机器人技能发展较为老练,而国内涵该机器人的研制应用范畴仍有许多空白。存在着问题就阐明存在着机会,何成功敏锐地看到了外骨骼机器人宽广的发展前景,组起了一支五个人的研制团队,从规划传动简图开端,一步一步向愿望跨进。

 

斗胆立异,研制便是不走寻常路

 

经过无数次的评论与实践,何成功团队的恢复机器人终究由操控、驱动、结构三部分组成,以设备在外骨骼的伺服驱动器引导关节运动,以机器移动带动腿部移动来抵达与人体举动相和谐、为患者行走供给助力的目的。它兼具了架构简练、穿戴简洁,助行形式量体裁衣等长处。

 

针对目前我国外骨骼可穿戴机器人存在的机械与肢体运动的和谐性、操控的智能和婉性、结构的合理安全性等问题,何成功团队赋有构思地提出建立下肢运动特征的大数据库进行定制化步态规划,在大数据的支持下,患者能够从中挑选一种最契合自己行走习气的步态形式,这种立异愈加尊重患者的需求,使机器人来服务患者,而不是患者去协作机器人。

 

他们还强化了外骨骼机器人结构和运动操控的合理性,一起参加智能化运动目的判别技能,这意味着患者将不必再手动改动机器人的移动方向和跋涉速度,只需几个手势语音乃至是一个主意,机器人便能用自己的“读心术”预知患者的需求。别的,他们也重视精进外骨骼护具制造的个人适配性,晋级之后的“钢铁侠”致力于做患者的另一双能自在行走的双腿。简略来说,与同类机器人比较,何成功团队的产品穿戴更简便,操作更简略,愈加“通人道”。

 

彼此扶持,追梦路上披荆斩棘

 

研制过程中,何成功和小伙伴们霸占了一个又一个技能难关。研制伊始,怎么精确进行步态丈量,搜集数据便成了摆在他们面前的一道难题,由于实验室短少相关器件,何成功和师弟们考虑用神州陀螺仪传感器作替代品进行丈量,可是陀螺仪无法安稳固定在人的下肢,搜集到的步态数据误差较大,无法作为参阅。好在校园还有许多相关项目让他们取经,在跟上肢恢复项目组同学沟通经验时,他们了解到曲江校区有一台三维步态分析仪,这对他们来说无疑是一阵“及时雨”。凭借校园丰厚的技能资源,何成功团队成功处理了外骨骼步态丈量的问题。

 

一年多的研制过程中,不仅是机器人在不断调试,团队成员之间也在不断磨合。实验中,咱们常常由于不同的主意和计划打开剧烈争辩。限位设备是保证机器人安全运转的稳妥栓,针对限位设备规划,咱们提出了四五种各具优势的规划计划,各方观念争辩不下,在进行了屡次实验,讨教导师定见之后,他们找到了打孔插销式办法,统筹了精度高、造价少的长处。这种成员间的争辩,往往是他们立异的源头,也成为了实验室的日常趣味之一。

 

“咱们的机器人还存在很大的提高空间。”何成功告知记者,交大的脑电技能走在全国前列,团队还期望经过与校园脑电项目的协作,将这项技能应用于骨骼机器人的研制中。跟着脑电与肌电技能的引进,骨骼机器人的操作将愈加快捷,只需一个手势或主意,机器人便能感知患者目的供给行走助力,真实完成人机合一。下一步,何成功与他的队员们预备持续创建步态大数据分析渠道,使每个用户都能在渠道上找到最合适的定制化步态形式。想象未来,截瘫、偏瘫等行走不方便的患者在机器人的协助下像正常人相同自在行走,将不再仅仅存在于科幻电影中的情形。

 

从室内走到室外,从教研室走到领奖台前,何成功坚决了自己的寻求,“只需兢兢业业一步一步走下去,总会抵达想去的当地。咱们会在智能医疗的范畴里走得更远。”

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