近日,來自江南大學設計學院,整合創新設計專業的黃堇朔及其團隊,帶著他們的參賽作品:Handy手功能康復軟體機器人,獲得了2019年戴森設計大賽冠軍。

Handy手功能康復軟體機器人

Handy手功能康復軟體機器人可以基于常規的運動模擬和肌電信號幫助病人進行康復交互,其依托閉環的神經-肌肉康復系統,可以模擬正常人的手部手部運動機制。電腦、iPad等給患者發出聲音與圖像指令后,患者大腦接受信號后會產生運動趨勢,但因病癥并不能完成相應動作。


戴森設計大賽冠軍公布!手功能康復軟體機器人:重燃中風患者手功能康復希望!


此時位于患者手部與手臂肌肉群的肌電感應器可以捕捉患者運動趨勢,在捕捉到后,系統會通過氣泵驅動位于患者手指上方的軟體驅動器進行彎曲,從而完成整個操作流程。重復進行這種訓練,系統可以個性化地為患者進行康復訓練,充分提高神經與肌肉的修復效率。

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Handy采用了一種胞元拓撲結構,通過充氣進行彎曲,橫截面有蜂窩狀鏤空,以保證軟體驅動器在充氣時有較好的彎曲與伸長角度,同時可以保證它的輸出力度。其集康復有效性、合理性、周期性、可靠性、安全性、舒適便攜性與經濟實用性于一體,能夠適應不同治療階段的需求,完成基本康復動作,提升用戶體驗。


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Handy 手功能康復軟體機器人通過軟硬件結合的設計,為中風患者提供成本低廉、控制精度高、安全便攜的解決方案,滿足不同患者的康復需求。

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設計團隊負責人黃堇朔說:“據不完全統計,僅2016年全球新增中風病人1370萬,其中中國就占了40%。其中大部分人在病發后失去了手部功能。我們團隊所設計的手功能康復軟體機器人采用軟體結構,使用肌電信號模擬有規律的手部運動,達成閉環式康復交互體驗,幫助病人恢復。手部的康復是一個非常精密的過程,我們通過這個閉環的神經-肌肉康復系統,為患者進行康復訓練,幫助提高肌肉的恢復效率。”


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二代性能將會得到優化

Handy團隊表示,目前已完成了第一代原型機的制作,在驅動器彎曲程度與信號準確度上較為理想。


第二代原型機的制作即將完成,升級后成本更低,更加便攜。此外,為了使訓練內容不過于枯燥,該機器人還融入了小游戲等娛樂元素,激發患者的訓練興趣。黃堇朔補充說,在一些專家和實驗室研究成果的幫助下,該團隊計劃將Handy繼續升級,并投放到醫院進行試點,進一步推廣到中風人群手部康復市場。






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