Robot phục hồi chức năng

Robot phục hồi chức năng, bất kỳ máy vận hành tự động nào được thiết kế để cải thiện chuyển động ở những người bị suy giảm chức năng thể chất.

Có hai loại robot phục hồi chức năng chính. Loại đầu tiên là một robot hỗ trợ thay thế cho các cử động chân tay bị mất. Một ví dụ là Manus ARM (bộ điều khiển robot hỗ trợ), là một cánh tay robot gắn trên xe lăn được điều khiển bằng công tắc cằm hoặc thiết bị đầu vào khác. Quá trình đó được gọi là telemanipulation và tương tự như một phi hành gia đang điều khiển cánh tay robot của tàu vũ trụ từ bên trong buồng lái của tàu vũ trụ. Xe lăn chạy bằng điện là một ví dụ khác về robot hỗ trợ từ xa.

Loại robot phục hồi chức năng thứ hai là robot trị liệu, đôi khi được gọi là máy phục hồi chức năng. Nghiên cứu trong khoa học thần kinh đã chỉ ra rằng não và tủy sống vẫn có khả năng thích nghi đáng kể, ngay cả sau khi bị chấn thương, thông qua việc sử dụng các động tác được thực hành. Robot trị liệu là máy móc hoặc công cụ cho các nhà trị liệu phục hồi chức năng cho phép bệnh nhân thực hiện các động tác thực hành được hỗ trợ bởi robot. Robot đầu tiên được sử dụng theo cách đó, MIT-Manus, đã giúp các bệnh nhân đột quỵ vươn tay qua một mặt bàn nếu họ không thể tự mình thực hiện nhiệm vụ. Bệnh nhân được điều trị thêm từ robot đã cải thiện tốc độ phục hồi cử động cánh tay của họ. Một robot trị liệu khác, Lokomat, hỗ trợ trọng lượng của một người và di chuyển chân theo kiểu đi bộ trên máy chạy bộ, với mục tiêu đào tạo lại người đi bộ sau chấn thương cột sống hoặc đột quỵ.

Những hạn chế về chức năng và chi phí cao đã hạn chế sự sẵn có của robot phục hồi. Hơn nữa, việc viễn thông một cánh tay robot để lấy một chai nước và đưa nó vào miệng là tốn thời gian và đòi hỏi một robot đắt tiền. Để khắc phục vấn đề đó, các kỹ sư đã làm việc để xây dựng thêm trí thông minh vào cánh tay robot trên xe lăn. Làm cho robot hiểu được các lệnh bằng giọng nói, nhận ra các vật thể và thao tác nhanh chóng với các vật thể là một lĩnh vực quan trọng của sự tiến bộ trong robot nói chung. Sự tiến bộ trong khoa học thần kinh giúp thúc đẩy đáng kể sự phát triển của robot phục hồi chức năng bằng cách cho phép cấy chip máy tính trực tiếp vào não để tất cả người dùng phải làm là một người nghĩ là một lệnh và robot sẽ làm điều đó. Các nhà nghiên cứu đã chỉ ra rằng những con khỉ có thể được huấn luyện để di chuyển một cánh tay robot chỉ trong thời trang đó thông qua suy nghĩ.

Yếu tố hạn chế chính trong việc phát triển robot phục hồi là các nhà nghiên cứu không biết chính xác những gì cần phải xảy ra để hệ thống thần kinh thích nghi để khắc phục tình trạng suy yếu về thể chất. Làm việc chăm chỉ của bệnh nhân là điều quan trọng, nhưng robot nên làm gì? Các nhà nghiên cứu đang phát triển các robot phục hồi chức năng hỗ trợ chuyển động, chống lại sự di chuyển khi không phối hợp hoặc thậm chí làm cho các chuyển động trở nên không phối hợp hơn trong nỗ lực lừa hệ thống thần kinh thích nghi. Những tiến bộ đã được thực hiện trong việc phát triển exoskeletons robot, là những thiết bị đeo nhẹ hỗ trợ chuyển động chân tay. Các loại robot phục hồi chức năng khác có thể đóng vai trò hỗ trợ hệ thần kinh tái tạo các kết nối thần kinh thích hợp sau tế bào gốc và các phương pháp điều trị y tế khác.