Press "Enter" to skip to content

Enabling New Steps with Exoskeletons | Arvid Keemink | TEDxErasmusUniversityRotterdam


Вы все заметили эту удивительную вещь, которую я
только что сделал
и держу пари, что на самом деле большинство из вас
мог бы сделать то же самое раньше
ты просто садись я конечно говорю
о ходьбе, что я делаю сейчас
балансировать это то, что
чувствует себя таким естественным и, следовательно, так легко
для большинства из нас, но когда вы смотрите на это в
подробно вы видите, что это на самом деле довольно
Удивительно, потому что все же включает в себя все
эти разные источники информации
информация от того, что ваши глаза воспринимают
информация от вашего внутреннего уха от
ваши суставы от мышц в ноге
а затем посвятить свою схему в вашем
позвоночник и ваш мозг должен интегрироваться
Вся эта информация очень быстро и
затем решить, какие мышцы активировать в
в какое время и каким образом убедиться
что вы можете дойти до холодильника или что
Мне нравится в этом случае я могу ходить на
этап без падения, но у нас было
всегда был хорош в этом, это занимает много
времени освоить это очень сложно
навыки в детстве потребовались годы, чтобы
научиться вставать ходить и балансировать
но когда вы, наконец, можете сделать это, вы можете
сделать все это универсально очень удивительно
вещи, которые мы можем запустить, мы можем бежать, вы можете
прыгать и когда мы путешествуем, мы можем прийти в себя
довольно хорошо, и то же самое относится, если
хулиган
толкает вас, вы попали под порыв ветра
это делает нашу прогулку довольно крепкой, как
мы называем это, и если я посмотрю на тебя и мой
гуляя, мы видим, что это на самом деле очень
похоже, и это потому, что у нас есть
похожие тела, но ходьба это эволюция
стратегия для этой очень простой проблемы
получить ваше тело от А до Б в
несколько энергоэффективный способ без
получить травму, но теперь представьте, что вы
больше не могу ходить
так что это здорово
он потерял почти все функции ног
из- за медицинской травмы, делающей его
пациент травмы спинного мозга он не может
чувствовать его ноги больше
он может активировать эту опцию своих ног
мало но он точно не выдержит
и ходить больше и из-за этого он
приходится тратить большую часть своих дней в
инвалидной коляске и хотя вы можете жить
очень полноценная жизнь, чем в
выполняя жизнь и находясь в
кресло-коляска всегда садится может привести
к нескольким проблемам, например, нет
используя ваши кости и мышцы сделают
их атрофия они становятся меньше и
слабее и когда ваши кости, когда ваш
мышцы становятся меньше, они становятся ближе
к коже, и когда вы садитесь, вы
получить больше точек давления и, следовательно,
источник давления или пролежни при
вы не используете суставы в ноге
они могут заблокировать, и вы можете повредить их
и вы на самом деле двигаете ногами позже
и когда ты всегда сидишь
есть вероятность, что вы развиваете
также кишечник проблемы и быть в
инвалидная коляска может сделать вас более зависимым
на других инфраструктура вокруг нас
до сих пор не идеально подходит для инвалидов-колясочников
к сожалению и потому что ты ближе
на земле , вы , возможно , потребуется помощь
другие , чтобы получить что — то для вас
пример с верхней полки и во время
социальные взаимодействия вы никогда не на самом деле
на уровне глаз с вашей разговорной
партнер, который может привести к проблемам с
самооценка, но Ник не одинок в
это есть много людей, которые не могут
ходить больше из-за какой-то травмы
и все они имеют свой собственный набор
проблем и, следовательно, мои коллеги
а я в носимой робототехнике
лаборатория в университете Твенте
хочу помочь таким людям, как Ник, мы хотим
разработать идеальное вспомогательное устройство, которое
может вытащить их из инвалидной коляски в
заставить их стоять в равновесии и ходить
снова и наши решения с этим
проблема в том, что он работает роботизированный
экзоскелет экзоскелет — робот
что вы носите вокруг себя
двигатели в экзоскелете они
помочь вам в перемещении суставов и тому
общая структура поддержки убедитесь, что
все остается на месте , что может
приложить силы к вашему телу, а также
приложить силы через пол в этом
может звучать мощный роботизированный экзоскелет
Футуристический, но это действительно не так, как вы
можно увидеть здесь в этом сатирическом рисунке
примерно с 1830-х годов, где художник рисовал
паровой экзоскелет для богатых
в том же изображении он также нарисовал
паровые колесные машины и
паровые летательные аппараты, которые
станет автомобилями и самолетами, которые
даже стала реальностью нескольких десятилетий
позже он также очень хорошо понял, что если
ваш экзоскелет выдыхается
вам нужен змей, чтобы вы пошли
еще раз, но на самом деле один из первых
избыточные скелеты были разработаны
Дженерал Электрик это называлось
Hardiman, и он был разработан в
1960-е годы и использование гидравлики, чтобы сделать
это увеличение силы всего тела
экзоскелет это позволяет носить
сотни килограммов предплечья, а также
ходить в нем, но из- за ограниченного
аппаратное обеспечение в то время было трудно
контролировать это взаимодействие, чтобы всегда быть
стабильный и благодаря своей высокой прочности
было очень опасно для оператора и
это может серьезно травмировать оператора
и хотя это не похоже на это
на самом деле никогда не использовался с реальным
человек внутри, но батареи высокой мощности
и двигатели с высоким крутящим моментом позволили несколько
десятилетия спустя для мобильных роботов и что
контроллеры в артемоне
Экзоскелет из 60 — х годов пытались
выполнить теперь можно сделать в
компьютеризированные контроллеры, которые могут
на самом деле сделать еще много умнее
и сложные задачи и, следовательно, новый
поколение механического робота
экзоскелеты были готовы возродиться в
начало этого тысячелетия мы можем
спросите себя, почему мы не видим
экзоскелеты вокруг нас тогда просто
как машины и самолеты
Есть несколько причин для этого и
один из них действительно может быть
относительно небольшая целевая группа, которая
приводит к относительно высоким затратам, но
кроме того, проектирование и разработка
такой экзоскелет имеет очень уникальный
и сложные задачи по сравнению с
проектирование полного гуманоидного робота и
Есть только определенные вещи, которые мы
пока не знаю знаю как получить права на
пример, если мы посмотрим на
электромеханический дизайн, который мы бы
нравится, чтобы вся структура была
легкий, потому что человек внутри
на самом деле занимает больше всего веса, но
Вы не хотите, чтобы это стало гибким и
шаткий из-за этого, потому что это делает
это слишком сложно контролировать, поэтому мы добавляем больше
материал для экзоскелета это делает
это громоздко, и это делает вас делает это
невозможно для вас , чтобы сесть в ваш
инвалидная коляска и чем больше двигатели и
батареи и чем больше двигателей и
батареи , которые вы выбираете положить на ваш
экзоскелет, тем больше двигателей и
батареи, которые в свою очередь вам понадобятся
переместить все , что вес вокруг , и это
в отличие от того, что вы
на самом деле хотел бы иметь много двигателей
на самом деле дать ногам больше всего
количество свободы, если это возможно, другой
проблема не так с контролем
Контроль эффективно описывает, как
Выход Келтон ведет себя своим интеллектом и
его полезность в текущем
современный контроль экзоскелета
для большей части коммерческого и академического доступа
Скелеты гражданина воспроизведения записаны
совместное движение, и этот вид хорошо работает
если вы также используете костыли
эффективно стоя на четырех ногах
потому что, когда он воспроизводит это
совместные движения это не может реально ответить
на что-нибудь неожиданное и последнее
проблема и, возможно, даже самая большая мощь
быть одним из взаимодействия человека с машиной
и как сделать это правильно, как мы можем
убедитесь, что пользователь использует устройство
на самом деле верит, что такое экзоскелет
делать, как мы можем убедиться, что пользователь
может сообщить свое собственное намерение к
устройство без явных команд
лайк
кнопки или голос, сколько будет
Устройство на самом деле знает о своем
окружающая среда и реагировать на планы
в соответствии с этим и как следует
устройство передает это обратно пользователю
мы на самом деле просто не знаем, и люди
довольно мягкие и все может
растянуть кожу, и это делает это трудно
для экзоскелета, чтобы правильно держаться
к вам и для перемещения вас и применить силы
на вас точно так , как это
хотел бы и травму спинного мозга
пациенты, они могут все, что они приходят во всех
разные формы и размеры, я имею в виду это
буквально, но и в том смысле, что
они могут и не могут больше делать
люди с параличом ног они страдают
от того, что мы называем непроизвольные мышцы
судороги так, когда избыточный скелет будет
ходить им , что они могут случайно
активировать свои ноги, не зная и
они будут против, но
экзоскелет пытается сделать и как можно
мы отделяем это от дополнительного намерения пользователя
если остались какие-то функции и
другие могут быть намного хуже от этого
они не могут даже сбалансировать свой верх
тело, а затем, как мы можем развить
единственное решение, которое может поддерживать такой
широкий спектр пациентов или
исследовать все эти проблемы у нас есть
разработали наш собственный исследовательский экзоскелет
прототип, который дает вам очень ногу много
свободы в движении, так что это дает вам два
в бедре один в колене и один в
лодыжка немного больше свободы, а
для правильного выравнивания и дизайна
полностью модульный, так что вы можете взять только
части, которые вам нужны для вашего конкретного
проблема, и мы можем адаптировать ее к другому
размеры тела, так что его можно использовать для многих
разные люди со своими специфическими
проблемы
как вы можете видеть здесь на этой картинке
где мой трудоспособный коллега
носить нижние части устройства
и двигатели в этом устройстве могут применяться
силы очень точно, поэтому мы можем очень
скоро начнем отходить от этого
предварительно записанные движения суставов и на самом деле
начать смотреть на это более умным
стратегии управления на основе силы и neek
тот, который я показал в начале
летчик- испытатель и наше устройство и с ним
мы тренировались для кибернетических событий
это как Паралимпийские игры, но
тогда где пилоты используют свои экзоскелеты
пройтись по разным видам
рельеф, например, в этой картине они
ходить по неровной местности или они должны
идти вверх и вниз по лестнице и склонам они
должны сесть встать, они должны
зигзаг или показать, что они могли бы разместить
их ноги в любом месте , которое
требуется и пилоты вместе с Х
скелет, который делает эти вещи
быстрее всего без вмешательства они выигрывают
это соревнование и вместе с луком-пореем
мы тренируемся в нашей лаборатории робототехники для этих
события, чтобы мы могли узнать, что делает
и не работает хорошо в нашем текущем
дизайн в нашем контроле, и это
конкуренция действительно продвигает технологии
вперед для нас и для всех
конкуренты, потому что это показывает нам, как
следует обновить наш текущий дизайн, но
также, как мы должны переосмыслить и обновить
его преемник, так что мы можем надеяться,
буквально опередить конкурентов в
будущее, так что я уже показал вам , что
мы вздрогнули и начали течь
и люди любят его из
инвалидное кресло, чтобы заставить их встать и
ходить разговаривать снова лицом к
лицо, и вы сможете получить вещи
с этой верхней полки, но мы определенно
не в полной мере там еще
так что чем больше мы конкурируем, тем больше
что мы на самом деле учимся и чем больше мы
попробуй лучше мы сможем сделать следующий
поколение устройств, потому что мы
предвидеть будущее Реник может ходить в своем
экзоскелет без использования каких-либо костылей
готов, где робот будет интегрирован
в одежде это будет действовать как
полностью био-вдохновленный разведывательный агент
но чтобы быть в состоянии попасть туда, мы должны
работать в междисциплинарной команде
движение ученых нейро ученых
инженеры- механики и робототехники
ученые и исследователи материалов и тканей
Конечно, многие конечные пользователи, как я, мы
уже работает над гибкими роботами
потому что люди обычно все еще имеют свои
собственный внутренний экзоскелет вы можете покончить
с большой структурой поддержки и
только поддержать движение и такое
костюм гораздо незаметнее гораздо
более легкий и, возможно, намного
дешевле тоже, поэтому мы будем уходить от
эти тяжелые и большие металлические опоры
структуры и экзоскелеты мы будем
собирается к этим гибким костюмам EXO
что может поддержать ваш баланс и
ходьба при любых обстоятельствах и
быть в состоянии сделать последнее, что мы позволяем
мы будем вдохновлены природой, потому что
мы понимаем, как удивительны люди
ходить, поэтому мы смотрим на искусственное деление
мы посмотрим на искусственное в вашем
ухо и искусственные суставы и получить это
информация и положить его в
искусственный позвоночник с нейронным
схемы, имитирующие рефлексы и
лучше генераторы, которые будут водить
индивидуальные модели мышц и
сухожилия, которые применяют виртуальные силы на
экзоскелет, который в свою очередь применяется
очень реальные силы на организм человека и
мы надеемся, что это делает экзоскелет
чувствовать себя естественным продолжением
ноги и мы расширим позвоночник с
искусственный мозг и может учиться у
его собственные действия могут предсказать последствия
своих собственных действий и для каждого уникального
человек с уникальной формой тела и типом
с их уникальными оставшимися возможностями
это будет развиваться очень конкретно, как
оптимально поддерживать их все это, чтобы
согласовать пожелания устройства с
те из пользователей, так что персонализированные
приведенный в действие экзоскелет придет в
будущее
но прежде чем мы доберемся до
много еще расследовать исследования и
чтобы исследовать, мы только сейчас делаем
наши первые шаги спасибо
[Аплодисменты]
Please follow and like us:

Be First to Comment

Добавить комментарий