讓脊髓損傷病友再次站立行走 行動輔助機器人開啟人生新路

因為各種意外事故的脊髓損傷,造成傷友全身或半身癱瘓,影響的不僅是傷友一人,而是整個家族的悲痛,光在台灣地區,脊髓損傷人數至少超過2,3000人,其中以20歲到29歲的發生率最多,而20歲到49歲患者幾乎佔了三分之二。

圖片來源:工研院
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這些傷友在人生最燦爛的年紀,被迫與輪椅終身為伍,不僅喪失了行動能力,也喪失了與人群來往的動力,意外事故,不僅剝奪了傷友的肢體能力,更關上了傷友的心房。而工研院的行動輔助機器人,給了脊損傷友重新站起來的希望曙光。

工研院所研發的行動輔助機器人,以穿戴式外骨骼機器人的設計,透過動力輔助協助傷友重獲站立、坐下、平路行走、上下樓梯與斜坡的能力。工研院機械與機電系統研究所外骨骼機器人新創籌備處總監巫震華表示:「很多人在心理層面渴望再站起來,因為工研院的研發而讓他們有希望,絕對不能再讓他們失望,所以我們的目標是做出可以買到的產品。」

圖片來源:工研院
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經歷四年的研發,工研院的行動輔助機器人已經開發到第二代,重量由第一代的27公斤減輕為20公斤,厚度也由10公分縮滅為7公分,最重要的是,透過個案的試用回饋,讓第二代的行動輔助機器人的「穩定度」有顯著提升。

圖片來源:工研院
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具體可見的結構設計,軟體的調整也是第二代改善的重點,透過各種軟體的協助,不僅讓使用者的行走動作更為自然,也加入更多避免受傷的機制。舉例來說,第二代行動輔助機器人會透過感測機制和判斷機制,進行風險評估,決定執行何種動作。例如,機器必須先感測到人的重心往前,判斷人有向前行走的意圖,機器才會行走;一旦在行走中,感測到重心往後或重心太過前傾,機器便會停止。

行動輔助機器人要能做到準確的判斷,關鍵在所取得的感測資訊正確性,工研院的創新作法,是在行動輔助機器人的腰部位置放一顆感測器,用以偵測全身狀態,並成功克服環境雜訊,讓行動輔助機器人的風險評估判斷結果,能夠符合使用情境所需。

除此之外,研發團隊也找來具物理治療師身分的美國動作科學分析博士,並尋求工研院生醫與醫材研究所在輔具法規遵循的專業協助,這些來自各方的助力,讓行動輔助機器人從原型一步步邁向量產。目前,第二代行動輔助機器人正在進行GMP認證、產品安規檢驗和臨床試驗,為接下來申請上市許可做準備。

 

 

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