Инновационная робототехника в медицине

Одним из направлений современного роботостроения является производство механизированных систем для медицинской отрасли. Они применяются для ускорения процесса реабилитации пациентов или временного восстановления утраченных конечностями функций.

Такие изделия пользуются повышенным спросом, хотя и обладают достаточно высокой стоимостью.

Для повышения качества жизни людей с ограниченными возможностями используются экзоскелеты и бионические протезы.

Медицинские роботы постоянно модернизируются для повышения комфорта пользователей изделий и расширения функциональных возможностей роботов.


Направления совершенствования роботов:

  • Снижение веса и габаритов изделий
  • Поиск возможностей снижения стоимости – налаженное серийное производство изделий позволяет снизить затраты на их изготовление и конечную цену продукции
  • Увеличение срока службы устройств
  • Продление времени автономной работы без необходимости подзарядки
  • Современный дизайн
  • Внедрение технологии управления устройствами за счет мозговых импульсов
  • Повышение безопасности пользователей – исключение риска отказов, снижение уровня токсических испарений от используемых смазочных материалов

Срок службы изделий, их безопасность и стоимость во многом зависит от используемых в их узлах и механизмах смазочных материалов.

Трение сопряженных деталей является одной из главных причин их износа и отказов оборудования. Кроме того, изделия нуждаются в ремонте или замене из-за коррозии металлических частей.

Инновационным решением в области смазочных материалов для робототехники является применение антифрикционных твердосмазочных покрытий. Российские роботостроительные компании используют отечественные материалы MODENGY.

На регулировочные пластины экзоскелетов и зубчатые передачи приводов наносятся покрытия MODENGY 1014 и MODENGY 1066.


Медицинские экзоскелеты


Они образуют на подготовленной поверхности элементов устойчивый сухой слой, обладающий низким коэффициентом трения и высокими антикоррозионными свойствами.

Гладкий слой повышает плавность движения элементов и значительно увеличивает срок их службы.



Покрытия обладают сухой текстурой, не выделяют вредных испарений и не пачкают одежду пользователя. Однократное нанесение обеспечивает долговременное смазывание деталей, что позволяет сократить затраты на постоянное обновление традиционных сервисных материалов.

Робот-экзоскелет

Экзоскелеты – это «костюмы», которые позволяют расширить возможности человеческого организма или вернуть подвижность атрофированным конечностям.

Основными частями являются каркас и приводы, которые управляются пользователем.

Робот-экзоскелет в большинстве случаев ассоциируется с массивным тяжелым устройством, не всегда удобным для использования в повседневной жизни.

В настоящее время разрабатывается экзоскелет, опорные части которого изготавливаются из легких эластичных материалов. Инновационный экзокостюм не привлекает к себе излишнего внимания и позволяет пользователям комфортно двигаться.

Потенциальное применение таких устройств – увеличение мобильности пожилых людей.

Экзоскелетные комплексы для частично парализованных людей помогают вернуть активность только нижних конечностей пользователей. При чем для сохранения равновесия пациентам необходимо пользоваться костылями.


Экзоскелет для людей с ограниченными возможностями


Система управления «костюма» считывает электрическую активность мышц, за счет чего начинают работать мощные приводы, позволяющие людям самостоятельно садиться, вставать, ходить по ровной поверхности и передвигаться по лестницам.

Бионические протезы

Бионические протезы призваны заменить собой полностью или частично утраченные конечности.

Роботизированные устройства имеют в своем составе микропроцессоры, приводы, датчики, которые считывают импульсы мышц человека, передают их на исполнительный механизм для выполнения необходимой в определенный момент функции.

Инновационные разработки позволяют делать протезы все более похожими на настоящую конечность: как по внешнему виду, так и по функциональным характеристикам.

В производство современных протезов широко внедряется 3D-печать, позволяющая серийно изготавливать изделия сложных форм, при этом не тратя большого количества времени на производственный процесс.

Наиболее современным направлением модернизации протезов является их «очувствление», то есть интеграция датчиков обратной связи с периферической нервной системой человека.


Бионический протез


Проект искусственной кожи направлен на создание материала для обтяжки протезов, позволяющего пользователю определять температуру предмета, к которому он прикасается, различать сухие и влажные поверхности.

Кроме того, повышают пластичность движения искусственных конечностей, их гибкость.