Мягкая перчатка на основе сотовых пневмоприводов для вспомогательного ухода и реабилитации.

30 августа 2023 г.

Эта статья была проверена в соответствии с редакционным процессом и политикой Science X. Редакторы выделили следующие атрибуты, гарантируя при этом достоверность контента:

проверенный фактами

надежный источник

корректура

Ингрид Фаделли, Tech Xplore

В последние годы робототехники и компьютерщики разработали множество инновационных систем, которые могут помочь людям с физическими недостатками, улучшить качество их жизни и помочь в их реабилитации. Эти системы включают в себя мягкие носимые технологии, такие как умные вспомогательные перчатки.

Многие ранее разработанные «умные» перчатки были созданы с использованием тканевых пневматических приводов (FPA), которые по сути представляют собой текстиль, способный производить определенные движения. Хотя некоторые из этих систем достигли многообещающих результатов, они обычно могут производить лишь несколько движений с небольшой силой, что ограничивает их широкое использование в реабилитации и вспомогательном уходе.

Исследователи из Юго-Восточного университета в Китае недавно создали новую мягкую перчатку, которая обеспечивает гораздо большую выходную силу, чем другие перчатки, представленные в прошлом. Эта перчатка, представленная в Транзакции по IEEE Транзакции по нейронным системам и реабилитационной технике, основана на мягком пневматическом приводе с сотовой структурой.

«Обычные FPA обычно обладают ограниченной выходной силой, что ограничивает применение таких перчаток», — пишут Цзяньвэй Лай, Айгуо Сун и коллеги в своей статье.

«В этой статье представлена ​​разработка нового сотового пневматического привода (HPA), сконструированного с использованием гибкого покрытия из термопластичного полиуретана (ТПУ) методом горячего прессования или ультразвуковой сварки».

HPA, лежащий в основе работы новой умной перчатки, выполняет движения, сгибая и складывая подушку безопасности, а это означает, что она не полностью зависит от физических деформаций и высокого давления воздуха. Благодаря своей уникальной конструкции привод позволяет пальцам на перчатке сильнее сгибаться под углами и захватывать предметы с большей силой.

«По сравнению с ранее использовавшимися пневматическими приводами на основе двухслойной ткани (DLFPA), HPA обеспечивает значительное увеличение конечной выходной силы на 862%», — объяснили Лай, Сонг и их коллеги. «Она может создавать усилие наконечника 13,57 Н при давлении 150 кПа. Интеграция HPA в мягкую пневматическую перчатку позволяет облегчить различные виды повседневной деятельности».

Чтобы оценить свою мягкую перчатку, исследователи провели серию клинических испытаний с участием девяти пациентов, которые потеряли способность правильно двигать рукой после инсульта и проходили физическую реабилитацию. Этих пациентов просили двигать пальцами с помощью перчатки на основе HPA и без нее.

Во время их клинических испытаний. Исследователи использовали два теста, чтобы оценить силу, с которой двигаются пальцы, и силу захвата. Это позволило им оценить влияние перчатки на способность пациентов двигать пальцами, удерживать предмет, а также оценить степень, в которой пациенты могли адекватно использовать свои руки.