Новости

Экзоскелет, который появлялся в бесчисленных кино- и телевизионных работах, становится «доспехами», позволяющими бесчисленному количеству парализованных пациентов снова ходить. В 2013 году команда Шуай Мэй из Бэйханского университета разработала первого в Китае робота-экзоскелета. В 2016 году был анонсирован Daai Robot. После более чем десяти лет углубленных исследований, разработок и маркетинга «черная технология» роботов-экзоскелетов вышла на обширный рынок реабилитации из университетских лабораторий и завоевала титул первого в Китае инновационного медицинского устройства экзоскелета II класса и первого Свидетельство о регистрации медицинского изделия изменило дилемму практически полного отсутствия выздоровления от таких серьезных злокачественных заболеваний, как параплегия, гемиплегия и церебральный паралич. С помощью роботов-экзоскелетов пациенты с параличом нижних конечностей не только вернули чувство ног, но даже совершили полный марафонскую прогулку. В настоящее время 200-300 больниц по всей стране внедрили роботов-экзоскелетов Daai. Каждая машина может ежедневно помогать около 16 пациентам проходить реабилитационные тренировки, что значительно повышает эффективность реабилитации.

Чтобы пробежать марафон, наденьте экзоскелет

Рядом с Третьим Южным транспортным кольцом Пекина среди жилых домов расположился малозаметный реабилитационный центр. Реабилитационный центр наполнен различными типами «стальных скелетов», которые могут помочь пациентам с инсультом, гемиплегией, параплегией, церебральным параличом и т. д. провести реабилитационную тренировку ходьбы на нижних конечностях. В пятницу днем ​​репортер газеты Beijing Business Daily встретился с Шао Хайпэном, который проходил здесь курс реабилитации.

В 2017 году в результате несчастного случая Шао Хайпэн упал с высоты. После того, как его срочно доставили в больницу, у него обнаружили параплегию обеих нижних конечностей из-за травмы спинного мозга.

По словам Шао Хайпэна, оказаться в инвалидной коляске — это только первая половина истории. Случайно Шао Хайпэн узнал от специалиста по реабилитации, что компания в Пекине разработала новейшего робота-экзоскелета, который может помочь пациентам с параличом нижних конечностей выздороветь. Компания набирает добровольцев для клинических испытаний. С намерением попробовать, Шао Хайпэн приехал в Пекин. С помощью аппарата менее чем за месяц утраченная чувствительность в нижней части тела Шао Хайпэна медленно вернулась, и он начал чувствовать сокращение мышц бедра.

Увидев надежду, после эксперимента Шао Хайпэн снова связался с компанией по производству роботов-экзоскелетов под названием Daai Robot и начал обучение реабилитации экзоскелетов, которое в то время мало кто пробовал. Сегодня, семь лет спустя, с помощью робототехнических экзоскелетов Шао Хайпэн может ходить самостоятельно, опираясь на собственные силы.

В 2018 году Шао Хайпэн также пробежал полный марафон с роботом-экзоскелетом. Он занял первое место с общим временем 9 дней и чистым временем 26 часов и побил мировой рекорд по прохождению марафона с роботом за 15 дней.

Как и Шао Хайпэн, все больше и больше пациентов с гемиплегией и параличом нижних конечностей снова начинают ходить с помощью технологии экзоскелета. Шуай Мэй, профессор Пекинского университета аэронавтики и астронавтики, а также основатель и председатель Daai Robot, рассказал репортеру Beijing Business Daily, что робот-экзоскелет Daai Robot является одним из первых научно-технических предприятий в Китае, сосредоточившихся на области экзоскелетов. продукты были применены в 200 компаниях по всей стране — 300 больницах. Если взять в качестве примера Пекин, то более 40 больниц в настоящее время оснащены экзоскелетными роботами Daai в качестве реабилитационного оборудования.

Шуай Мэй заявила, что появление роботов-экзоскелетов не только позволяет пациентам снова ходить, но и повышает существующую эффективность реабилитации. Если подсчитать, что если больница приобретет два экзоскелетных робота-реабилитационного оборудования, каждое устройство сможет помочь как минимум 16-17 пациентам проходить реабилитационную подготовку каждый день. По сравнению с нынешней моделью реабилитации, в которой доминируют практикующие специалисты по реабилитации, эффективность и результативность значительно улучшаются.

Представитель компании «Интеграция медицины и промышленности»

Судя по истории исследований в области экзоскелетов, зарубежные исследования и разработки начались почти на десять лет раньше отечественных. Первый в мире прямоходящий робот-экзоскелет родился в Швейцарии в 2000 году. В то время отечественные исследования в области экзоскелетов были практически нулевыми. В 2010 году Шуай Мэй, преподающая в Бэйханском университете, начала инвестировать в исследования роботов-экзоскелетов.

Понятно, что экзоскелет — это еще один скелет, приводимый в движение внешним источником энергии, помимо человеческого скелета. При стимулировании людей ходить экзоскелет должен обеспечивать эффект, подобный человеческому. Поэтому моделирование реабилитационной походки с помощью алгоритмов ходьбы стало основной технологией в исследованиях и разработках.

Шуай Мэй сказала, что со структурной точки зрения экзоскелет на самом деле представляет собой изделие с металлической конструкцией и не очень гибок. Когда он действует на людей, степень свободы трудно имитировать эффект реальных людей.

Видя эту реальную ситуацию, Шуаймэй и его команда в процессе разработки упростили первоначально задуманного робота-экзоскелета, сосредоточив внимание на тазобедренных и коленных суставах. Выполняя два вращательных движения вокруг горизонтальной плоскости, они контролировали позу подъема ног и приземления на землю. земля — это поза ходьбы. В то же время за счет создания динамической модели мышечно-скелетного бионического робота нижних конечностей достигается стабильное управление ходьбой экзоскелетного робота нижних конечностей на основе силового и позиционного гибридного контроля податливости.

В 2013 году команда Шуай Мэй разработала робота-экзоскелета первого поколения. В 2016 году была официально основана компания Daai Robotics. Сегодня Daai Robot разработала шесть серий и более десяти роботов-экзоскелетов. «Стальной скелет», который когда-то можно было увидеть только в университетских лабораториях, вышел на рынок.

Являясь типичным продуктом «интеграции медицины и промышленности», исследования и разработки роботов-экзоскелетов не являются разовым решением и требуют дальнейшего изучения в рамках рыночных испытаний. В практическом применении, чтобы сделать робота-экзоскелет пригодным для большего количества заболеваний и более длительной продолжительности заболевания, Daai Robot добавила безопасную балансирующую мобильную подставку в области талии и бедер, чтобы улучшить безопасную ходьбу и балансировку продукта в клинических применениях. мобильность и эффективность реабилитации, эта конструкция является мировым оригиналом.

С точки зрения стоимости, из-за высокой стоимости материалов робота-экзоскелета и необходимости точного подбора пациентов, медицинская версия робота-экзоскелета легко обходится в один миллион юаней и не подходит для домашнего использования. Чтобы сократить расходы и удовлетворить личные потребности, Daai Robot в последние годы также начала разрабатывать персональные версии роботов-экзоскелетов. В настоящее время Daai Robot выпустила персональные версии продуктов по цене от более 20 000 до 160 000 юаней. Эти роботы-экзоскелеты, разделенные по назначению, могут использоваться в повседневной реабилитации и сложной реабилитации.

Низкая цена, легкий вес, на основе искусственного интеллекта

Хотя отечественное производство роботов-экзоскелетов началось поздно, эта область ориентирована на почти 20 миллионов людей с физическими недостатками и растущее стареющее население, и существует большой разрыв в спросе. По данным Национального бюро статистики, по состоянию на 2023 год общее количество людей с ограниченными физическими возможностями в моей стране составит 17,355 миллиона человек. Большинство людей с ограниченными физическими возможностями не могут ходить, стоять и долгое время прикованы к постели. Появление технологии экзоскелетов-роботов дает им возможность снова ходить.

По мнению Шуай Мэй, значение технологии экзоскелетных роботов в области реабилитации — это не только прыжок от 0 до 1, но и прыжок от 1 до 100. До появления роботов-экзоскелетов многие тяжелые и тяжелые пациенты с гемиплегией в течение многих лет обучались в больницах традиционным методам реабилитации, но без особого успеха. После интервенционного обучения с использованием роботов-экзоскелетов многие пациенты могут достичь самостоятельной ходьбы с помощью машин всего за 6-9 месяцев и поддерживать правильную походку без какого-либо ухудшения способности ходить.

Репортер Beijing Business Daily отметил, что в целях снижения финансового давления на пациентов во время реабилитации проекты обучения реабилитации с использованием роботов-экзоскелетов были включены в категорию А медицинского страхования Пекина.

Говоря о следующем этапе технологических инноваций, исследований и разработок продуктов, Шуай Мэй нацелился на более инклюзивные и интеллектуальные продукты для индивидуального экзоскелета. После обучения в реабилитационном центре Daai многим пользователям пришла в голову мысль взять продукт домой. В связи с этим она надеется на дальнейшую реализацию недорогих, легких продуктов на основе искусственного интеллекта на основе дальнейших инноваций.

Что касается интеллекта, Шуай Мэй сказала, что благодаря постоянному развитию современных технологий искусственного интеллекта и машинного обучения роботы-экзоскелеты будут развиваться в более интеллектуальном направлении. Новый продукт сможет отслеживать состояние движений пользователя и ход реабилитации в режиме реального времени, автоматически корректировать стратегию помощи и адаптироваться к функциональным изменениям пациента в процессе реабилитации. Экзоскелеты с возможностями самообучения искусственного интеллекта также смогут лучше помогать пациентам с различными типами и степенями травм спинного мозга или головного мозга.

В настоящее время Daai Robot выпустила новое поколение роботов-экзоскелетов с искусственным интеллектом. Благодаря «воплощенной интеллектуальной технологии» искусственного интеллекта робот может точно воспринимать намерения пользователя и условия ходьбы. В то же время это поколение продуктов легче, чем предыдущее.

По словам Шуай Мэй, в будущем роботы-экзоскелеты с искусственным интеллектом будут иметь огромный потенциал применения в сферах медицинской реабилитации, ухода за пожилыми людьми и общего здравоохранения.

Следующая цель Daai Robot и Shuai Mei — позволить большему количеству людей снова пройти через технологию экзоскелетной робототехники. Шао Хайпэн, который снова начал ходить, также поставил перед собой план на будущее: он надеется построить велосипед с электроприводом и ходить по территории Китая, любуясь пейзажами через три недавно открытых национальных автомагистрали.

Репортер Beijing Business Daily Чжао Боюй