Учебное пособие Харьков 014 удк

38 
электронные компоненты, функционирующие в составе интеллекту-
альной робототехнической системы.
Рис. 3.7. Основные направления развития медицинской мехатроники 
Ниже рассмотрены основные достижения в области медицинс-
кой мехатроники и намечены перспективы ее дальнейшего развития. 
Роботы для реабилитации инвалидов. 
Медицинские роботы реабилитации предназначены главным 
образом для решения двух задач: восстановления функций утрачен-
ных конечностей и жизнеобеспечения инвалидов, прикованных к 
постели (с нарушениями зрения, опорно-двигательного аппарата и 
другими тяжкими заболеваниями). 
История протезирования насчитывает не одно столетие, но к 
мехатронике непосредственное отношение имеют лишь так назы-
ваемые протезы с усилением. Современные автоматизированные 
протезы не нашли широкого применения из-за конструктивных и 
эксплуатационных несовершенств и малой надежности в работе. Но 
уже сейчас делается многое, чтобы улучшить их характеристики за 
счет внедрения в их конструкцию новых материалов и элементов, 
таких, как пленочные тензодатчики для управления силой сжатия 
пальцев руки-протеза, электронно-оптические датчики, монтируемые 

39
в оправе очков для управления протезом руки с помощью глаз 
пациента и т.п. 
В Японии разработана механическая рука, исполнительный 
орган которой имеет шесть степеней свободы и систему управления 
протезом. В Оксфорде (Великобритания) создана система управления 
для манипуляторов, предназначенных для протезирования, особен-
ностью которых является способность выполнения заданий заранее 
не запрограммированных. Они обеспечивают обработку сенсорной 
информации, включая систему распознавания речи. Одной из 
проблем является формирование управляющих сигналов пациентом 
без помощи конечностей. Известны устройства для помощи паци-
ентам с двумя или четырьмя ампутированными или парализован-
ными конечностями, приводимые в движение с помощью электри-
ческого сигнала, возникающими в результате сокращения мышц 
головы или туловища. Разработана конструкция механической руки с 
телесистемой, управление которой осуществляется датчиками на 
голове больного, реагирующими на движение головы или бровей и 
подающими сигналы микропроцессору, управляющему исполнитель-
ным органом манипулятора. 
Для решения задач жизнеобеспечения неподвижных больных 
созданы различные варианты роботизированных систем. Качествен-
но новым конструктивным решением является антропоморфная рука-
манипулятор, смонтированная на инвалидной коляске и управляемая 
ЭВМ. 
Важной проблемой, связанной с реабилитацией инвалидов, 
является создание для них рабочих мест. В Великобритании разрабо-
тано автоматизированное рабочее место для инвалидов с наруше-
ниями опорно-двигательной системы. Робот представляет собой 
манипуляционную систему, которая управляет речевыми командами 
оператора; он способен по желанию пациента выбирать музыкальные 
диски, книги, переворачивать листы читаемой книги, переключать 
периферийные устройства компьютера, набирать номера телефонов.
Такие мероприятия обеспечивают пациентам возможность 
общения друг с другом и способствуют их осознанию себя как 
полноправного члена общества. 
В США было разработано автоматизированное рабочее место с 
антропоморфной рукой – манипулятором для инвалидов, страдаю-
щих тяжелой формой нарушения опорно-двигательной системы. 
Пациент с минимальным уровнем подготовки может управлять робо-

40 
том, предназначенным для приема пищи, питья, ухода за волосами, 
чистки зубов, чтения, пользования телефоном, а также для работы на 
персональном компьютере. Контроллер, размещенный под подбород-
ком пациента, для управления автоматизированным рабочим местом 
может монтироваться на инвалидной коляске или на столе рабочего 
места. Это делает, в частности, возможным использование большого 
числа автоматизированных рабочих мест для одновременного 
кормления группы пациентов.

жүктеу/скачать 23,07 Mb.

Достарыңызбен бөлісу: