【中国、日本、美国、法国、以色列、巴西】医疗健康、护理康复、外骨骼机器人
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【中国】医疗、外骨骼机器人
医疗机器人,是指用于医院、诊所的医疗或辅助医疗的机器人。是一种智能型服务机器人,它能独自编制操作计划,依据实际情况确定动作程序,然后把动作变为操作机构的运动。
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【日本】医疗护理机器人
医用机器人种类很多,按照其用途不同,有临床医疗用机器人、护理机器人、医用教学机器人和为残疾人服务机器人等。
运送药品
运送药品机器人可代替护士送饭、送病例和化验单等,较为著名的有美国TRC公司的Help Mate机器人。
移动病人
移动病人机器人主要帮助护士移动或运送瘫痪、和行动不便的病人,如英国的PAM机器人;
临床医疗
临床医疗用机器人包括外科手术机器人和诊断与治疗机器人,可以进行精确的外科手术或诊断,如日本的WAPRU-4胸部肿瘤诊断机器人;美国科学家正在研发一种手术机器人 “达·芬奇系统”,这种手术机器人得到了美国食品和药物管理局认证。它拥有4只机械触手。在医生操纵下,“达·芬奇系统”精确完成心脏瓣膜修复手术和癌变组织切除手术。美国国家航空和航天局计划将在其水下实验室和航天飞机上进行医用机器人操作实验。届时,医生能在地面上的电脑前就可以操纵水下和天外的手术。
美国医用机器人还将被应用于军事领域。2005年,美国军方投资1200万美元研究“战地外伤处理系统”。这套机器人装置被安放在坦克和装甲车辆中,战时通过医生从总部传来的指令,机器人可以对伤者进行简单手术,稳定其伤情等待救援。
为残疾人服务的机器人
为残疾人服务的机器人又叫,可以帮助残疾人恢复独立生活能力,如美国的Prab Command系统。
护理机器人
英国科学家正在研发一种护理机器人,能用来分担护理人员繁重琐碎的护理工作。新研制的护理机器人将帮助医护人员确认病人的身份,并准确无误地分发所需药品。将来,护理机器人还可以检查病人体温、清理病房,甚至通过视频传输帮助医生及时了解病人病情。
医用教学机器人
医用教学机器人是理想的教具。美国医护人员目前使用一部名为“诺埃尔”的教学机器人,它可以模拟即将生产的孕妇,甚至还可以说话和尖叫。通过模拟真实接生,有助于提高妇产科医护人员手术配合和临场反应。
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【巴西、美国、法国、以色列、日本】外骨骼机器人
机械外骨骼,又名“外骨骼装甲”或“外骨骼机甲”,其结构类似昆虫的外骨骼那样,能穿在人身上,给人提供保护、额外的动力或能力,增强人体机能,如使腿残疾的人能自己上楼,让士兵能健步如飞、无障碍奔跑且不会疲劳、不会受伤.可以使用二段跳 ,机架上面的手套具有粘性,可以吸附金属等等。电影《钢铁侠》中的钢铁衣就是机械外骨骼的典范,《异形》、《黑客帝国》、《机械战警》中也出现过机械外骨骼。
人类为什么需要“外骨骼”这种奇怪的装备
外骨骼结构是一个相对小众的机器人市场。但是随着越来越多的公司加入进来,最初的医疗和军事方面的应用已经拓展到日常应用场景,比如增加员工的生产效率,甚至是帮助老年员工延长工作时间。
为了让普通工人能够轻松地负重15公斤的重物到处移动,做了一个轻便版的外骨骼支架。在背部、大腿、小腿到脚部的区域里用碳纤维材料支撑,配合着可以由传感器唤醒的动力马达,可以轻松地帮人负重15公斤工作。
“我们希望未来15年之内,这种外骨骼结构,或者说机械外套,就可以广泛地应用在人们的生活之中。”松下新闻发言人MioYamanaka在接受MITTechnologyReview采访的时候说,他们预计在快递、建造业和伐木这些劳动强度较大的行业,这项技术会有应用空间。坦白地讲,松下并不是这些技术中做得最先进的。从外观上来看,它们设计的外骨骼结构可能会造成行动困难,并不一定是成熟的产品。但是他们尽快把这项技术拿出来销售,可以检验这项技术在市场中的应用空间。
传统的汽车公司,在依赖使用机械手臂减少人工操作的同时,也在为工人研发外骨骼支撑设备。德国的宝马汽车公司就已经和慕尼黑大学合作,给员工分发一种3D打印定制的手套,能够帮助大拇指完成重复性的生产动作。
奥迪汽车公司和著名的可穿戴设备制造商Noonee在测试一种能在下蹲过程中辅助腰部动作的机械护具,减少需要经常做蹲起动作的员工腰部受伤的可能。它被更形象地称为“随时随地可以坐下的椅子”。
这类外骨骼结构,很早就开始在医学和军事领域应用。早在1997年的时候,日本的Cyberdyne公司就已经将一种腿部支撑结构应用于日本一些医院中,帮助那些受伤的病人进行恢复。这种叫做HAL(HybridAssistiveLimb,综合下肢助力)的外骨骼结构,在2011年福岛海啸之后,也被用于重建和救援工作中。因为整套防辐射服重量达到60公斤,普通人无法穿戴这样的设备连续长时间工作,所以外骨骼支撑结构成了必要的辅助。
前一段时间最受关注的应该是美国国防部(Darpa)投资290万美元和哈佛大学实验室尝试开发的“软性外骨骼结构”,或者你也可以理解为一条可以贴身穿着的运动紧身裤。
和其它外骨骼结构使用金属和强大机械马达不同,Wyss学院这条运动裤只起到基本的支撑作用,目的是让中风患者或者其他肌肉力量低于正常人的人,可以更自然地行走和运动。支撑作用通过特殊的液体材料实现的,它能根据弯折程度改变弹力。
实际上,外骨骼结构最受争议的应用场景并不是在医疗领域。松下恰好踏进了这个雷区,在这个区域里人类和机器人因为外骨骼结构的存在,边界已经变得越来越模糊。
造船业发达的韩国,造船公司Daewoo正在使用松下设计的上肢支撑外骨骼Kubota。它能够让造船工人提举30-100公斤的重物。韩国造船业向来以机械化程度高而闻名,这个机械臂又再让仅存的人工操作变得更像机器生产。
松下这次将要发布的新的外骨骼外套,是和松下的子公司ActiveLink一起开发的。这家公司还在开发一个更强劲的版本,一套完整的像钢铁侠一样的外骨骼结构,据说能够实现100公斤负重量。
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