不用拐杖走路——这是患有某些神经肌肉疾病的人梦寐以求的。有了外骨骼“Autonomyo”，这个梦想现在可以成为现实了。gydF4y2Ba
恢复独立行走的能力gydF4y2Ba
b|案例研究gydF4y2BaFAULHABER MICROMOgydF4y2Ba
有了外骨骼“Autonomyo”，这个梦想现在可以成为现实了。主动助行器支持衰弱的肌肉，使直观的运动序列模仿自然序列。额外的动力由6个微型马达提供。为了促进外骨骼和使用者之间的和谐互动，FAULHABER开发了一种具有扭矩传感器的创新型一体化组件电机。gydF4y2Ba
医学区分了800多种不同的神经肌肉疾病。顾名思义，它们同时影响神经和肌肉。有些会影响整个身体，而有些则只影响某些部位。然而，幸运的是，这些疾病中的大多数是相对罕见的。许多受影响的患者行动能力严重受限。这是因为，尽管这些疾病有许多不同的原因，以许多不同的方式发展，但它们都有一个共同点:肌肉无力(肌肉萎缩症)，在许多情况下是进行性的。gydF4y2Ba
瑞士洛桑技术大学(EPFL)康复与辅助机器人(REHA Assist)研究小组的负责人穆罕默德·布里(Mohamed Bouri)解释说:“如果腿部肌肉无力，行走就会变得越来越困难，最终没有依靠就无法行走。”半岛app官网“这些肌肉仍然有功能，但它们不能聚集足够的力量让病人稳定站立或独立移动腿。正如你所预料的，这对病人的活动范围和生活质量有巨大的影响。其效果与中风后的偏瘫相似。我们的目标是尽可能地利用机动支持来克服这些限制，因此，仍然利用患者对自己运动的贡献。”gydF4y2Ba
轻型局部辅助gydF4y2Ba
小组负责人指的是已经在使用的传统外骨骼，依靠仿人技术。这些设备使截瘫患者不用拐杖就能走路，但它们的重量超过40公斤。REHA Assist开发的“Autonomyo”只有25公斤，重量轻得多，它可以与患者虚弱但仍能部分运作的肌肉骨骼系统一起工作。gydF4y2Ba
该装置在躯干周围系上紧身胸衣，在使用者腿上系上袖口。在每一边，三个马达通过提供肌肉所缺乏的动力来实现运动。在每种情况下，一个马达负责髋部的屈曲和伸展，另一个马达负责膝关节的屈曲和伸展。第三个马达支持髋关节处腿的外展和内收——换句话说，腿远离身体中线的侧向运动。所有这些马达一起帮助病人保持平衡并直立行走。在最近进行的一项包括行走障碍患者的临床研究中，Autonomyo被证明是按计划工作的:外骨骼在提供支持的同时允许自由活动，遵循用户的意图。关节活动范围和步态节奏没有受到负面影响。gydF4y2Ba
来自磁测量系统的反馈gydF4y2Ba
这绝对是至关重要的，设备协助步态根据用户的意图。穆罕默德·布里解释说:“改变姿势的最初触发因素——也就是开始走路——表现为下肢位置的微小变化。”“我们通过结合惯性测量单元、鞋底的八个负载传感器和作为关节位置传感器的电机编码器的信息来检测它。所有这些数据都有助于平衡。”行走时，设备和用户之间的互动至关重要。FAULHABER开发的扭矩传感器负责感知这种相互作用，从而精确地实施辅助策略。gydF4y2Ba
FAULHABER高级工程部负责人Frank Schwenker解释说:“将精确扭矩传感器集成到电机中的项目始于几年前，旨在促进人机交互安全的协作机器人等应用。”有了Autonomyo，我们能够首次在具有挑战性的辅助技术应用中实现这一概念。”gydF4y2Ba
传统的扭矩检测技术在部件上使用膨胀条;这些条由于施加的力而变形。它们结构的弱点是它们所连接的粘合剂。先进工程团队的开发人员已经用高分辨率测量系统取代了这些测量带。”这使我们能够在±30牛顿米的测量范围内实现小于1.5%的偏差，”Frank Schwenker说。“因此，传感器为行走运动中的响应扭矩提供了高度精确的值。”gydF4y2Ba
这个值在控制Autonomyo外骨骼中起着至关重要的作用，当然，它也提供了许多其他值。Mohamed Bouri解释说:“调整设备以适应个体患者需要对整个系统进行非常差异化的校准。”利用各种参数和来自运动的反馈，软件计算驱动器的控制信号。然后根据这些信息确定发动机的辅助类型和水平。”gydF4y2Ba
动力和发展潜力gydF4y2Ba
每个设备中的六个驱动单元由FAULHABER提供。他们的核心部件是直径为32毫米的3274 BP4无刷电机。它提供了最大的动力，在任何电机在其大小级别可在市场上。它的动力是由一个42 GPT行星齿轮传动装置，轴是专门为这种应用而生产的。磁性IE3编码器向控制器提供位置数据。扭矩传感器集成在四个电机的齿轮箱中，用于弯曲/伸展运动。gydF4y2Ba
Faulhaber bp4无刷直流伺服电机gydF4y2Ba
对驱动单元的要求是典型的顶级范围的微型电机。高功率与尽可能小的体积和重量，再加上精度，可靠性和较长的使用寿命是最重要的特性，为这一应用。“找到合适的供应商并不是特别困难，”穆罕默德·布里回忆道。“在确定了规格之后，可能的电机选择已经减少到只有少数几个候选。我校的天体物理学跨学院研究小组已经与FAULHABER合作，他们提供了令人信服的建议，并且已经存在良好的关系。此外，FAULHABER已经能够在短时间内开发出扭矩传感器。这对我们的项目非常重要。”gydF4y2Ba
Faulhaber 42gpt行星齿轮箱gydF4y2Ba
目前，该组件不是系列产品，迄今为止仅为EPFL少量生产。然而，开发工程师Frank Schwenker可以想象许多其他应用领域:“高分辨率扭矩测量可以在所有触觉应用中增加显着价值。例如，对于所有类型的手术室机器人辅助，外科医生指导仪器，机器控制功率和精度。该传感器还可以提供保护功能，并用于限制扭矩。更重要的是，它非常适用于需要提供极其精确扭矩值证据的所有情况下的质量保证文档流程。”gydF4y2Ba
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自1961年以来，FAULHABER MICROMO一直与oem合作，为北美的医疗，机器人和自动化等市场提供高精度，高性能，定制微运动系统解决方案。半岛app官网FAULHABER MICROMO的创新传统始于几十年前的德国。FAULHABER无芯绕组的突破性发明开创了今天生产数百万电机的市场。FAULHABER MICROMO团队如何帮助您将下一个创新率先推向市场?了解更多关于MICROMO最苛刻的应用解决方案，我们多样化的运动产品和技术，在线订购，工程和研发团队，洁净室组装，加工中心和其他服务在我们的Clearwater, FL工厂https://www.faulhaber.com。gydF4y2Ba
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