外骨骼，一个生物医学机器人是一个辅助系统与传感器，马达，和人工智能。当大脑无法与肌肉连接时，它有助于恢复运动。“手臂”的设计是为了帮助物理治疗师纠正手臂的损伤或虚弱。另一种工具“手套”有助于增强手指的力量和灵活性。

        用手机发短信需要38块肌肉，遛狗需要94块肌肉，穿衬衫需要60块肌肉。但无论如何，对这些行为起作用的最重要的身体部位是你的大脑。

        运动是可能的，因为大脑和肌肉通过每一块肌肉特有的电信号交换信息。受伤或中风会干扰这些电脉冲，导致相应肌肉的微弱反应。

        现在，新一代的机器人正在帮助身体虚弱的病人恢复他们以前的大部分能力，他们使用的技术本质上是在大脑无法与肌肉沟通的情况下与肌肉沟通。

        外骨骼机器人(Exoskeleton robotics)是一种相对较新的辅助技术，它包括覆盖在肢体表面的可穿戴框架，可以增强受伤肌肉的电脉冲。你在电影中看到过这样的例子，把巨大的力量赋予普通人。但也许这项技术最大的潜力在于恢复日常能力——对于那些需要它的人来说，这是一项英勇的成就。

        Mohammad " Habib " Rahman是威斯康辛-密尔沃基大学的机械工程师，他设计了外骨骼和其他各种生物医用机器人，其中一些用于康复和手术。他的两个最有前途的设备是用于手部和手指康复的手套，以及一个可定制的外骨骼，设计用于从肩膀到手腕的整个手臂。

        与大多数物理治疗辅助工具不同，拉赫曼的外骨骼包括传感器和马达，它们使用人工智能。这种组合可以告诉外骨骼病人能够做多少运动，并允许该设备自动放大肌肉减弱的电脉冲，以弥补这种差异。

        因为每一次肌肉收缩都是不同的，这些装置必须不断调整。

        机器人辅助设备必须能够处理被动康复——在病人对运动没有任何贡献的情况下——以及病人和设备之间的共同努力。控制器，基本上是机器人的人工大脑，计算必要的力，如扭矩，并提供给马达。

        的

        拉赫曼注意到物理治疗师经常使用许多针对特定动作的辅助设备。因此，他和博士生Rasedul Islam创造了一个机器人，可以做几个人的工作。

        这是一个多任务的外骨骼，可以用于整个手臂的八个动作中的任何一个，这些动作都起源于肩、肘或腕关节。可分离的部分使治疗师能够专注于一个或所有的关节。

        拉赫曼说，这款原型机提供了目前设备无法提供的功能。它的模块可以快速组装和定制，这意味着该设备可以用于各种损伤或虚弱。传感器为治疗师提供运动范围信息，并记录一个疗程的结果，以便PTs能够监控进展。

        拉赫曼和伊斯拉姆对推广这种全臂外骨骼很感兴趣，他们与资深科学家拉欣德拉·达斯古普塔、博士生阿萨德-乌兹-扎曼和本科生菲德尔·西尔拉-弗洛雷斯组成了一个团队，他们参加了位于密尔沃基大学的I-Corps项目。

        I-Corps项目由美国国家科学基金会资助，帮助学术研究人员将他们的发现转化为商业产品。在威斯康辛州，该项目由UWM研究基金会主办。

        威斯康辛州立大学校友、威斯康辛儿童医院理疗师斯科特·约翰内斯(Scott Johannes)对这款机器人的多功能性印象深刻，因此成为了团队的导师。

        约翰内斯说:“作为物理治疗师，我们通过观察那些不起作用的东西来治疗我们的病人。<"所以，有一个模块化的工具，让我们寻找解决方案，点菜是非常有价值的。作为一名临床医生，我想用一种工具对手臂进行完整的评估。

        通过对物理治疗师、患者和护理人员的40多次采访，研究小组确定了对多功能上臂康复设备的需求。I-Corps项目认为这种需求足够大，可以奖励团队5万美元用于额外的市场研究。

        拉赫曼在孟加拉国长大，很年轻的时候就爱上了机器人，从来没有人问过他在大学里要学什么。在孟加拉国获得学士学位后，他选择了日本佐贺大学(Saga University)攻读硕士学位，因为那里的研究人员是外骨骼机器人技术的先驱。

        在日本，他发现人们对制造外骨骼机器人更感兴趣，这种机器人可以帮助人们在生病或受伤后重获新生。当他在蒙特利尔魁北克大学获得博士学位时，他开始与病人打交道，并观察到医疗保健和救灾可以受益于人工智能辅助系统。

        他说:“我们能为自动机器人编程的事实令我着迷。”<>“我也非常热衷于设计和为设备添加智能。有那么多的需要他们可以解决

        手套

        拉赫曼说，其中一个需要是更多的治疗时间。患者的康复过程直接关系到他们何时以及多久进行物理治疗。然而，大多数病人一周只在医疗机构接受几次注射。

        Rahman说:“如果你在12个月内还没有恢复到你的全部运动能力，你恢复的可能性就更小了。”

        可以在家里使用的设备将有助于解决这个问题。拉赫曼相信，如果他能制造出负担得起、有保险覆盖、便携、轻便的机器人，病人就会更频繁地进行物理治疗，放弃的人就会更少。

        因此，他和他的实验室成员正在将这些功能构建到第二个设备中——一个手套，可以帮助用户显著提高手指的力量和灵活性。

        Assad-Uz-Zaman说，吃饭、吃药、开门和穿衣等都需要手指的运动。

        这款手套的原型还很粗糙，但理念很明确:手套包含一系列的有线滑轮，可以帮助手指弯曲和指关节弯曲，从而帮助抓取动作。

        <"如果手指是刚性的，任何向前拉的力都会导致手指只在靠近手掌的底部关节处移动。所以这就是为什么这个装置像一个骨架，”

        滑轮在两个方向上工作，帮助收缩受损的手指肌肉，并在它恢复到原来的位置时放松它，就像一个健康的大脑会做的那样。

        拉赫曼认为，生物医学机器人为人们提供了维持或重新获得自主的机会。

        他说:“身体残疾的人有机会照顾自己是很重要的。

        来源：Medindia

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