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重新行走不是梦!机器人理疗师助力神经损伤复健

人工智能正在帮助人类在神经损伤后重新恢复活动能力。近日,一款由神经网络控制的机器人亮相,为患者量身定制治疗方法,帮助患者恢复正常行走的能力。

为了避免患者在中风和脊柱损伤后落下病根,辅助性行走是非常有必要的。但这一过程进展缓慢,一不小心还有可能会让患者永久性残疾。

在过去,每位患者都需要好几个物理治疗师协同才能完成复健任务,可见其人员成本高,这时候机器人就派上用场了。过去就有机器人辅助复健,但是,过去的机器人也存在着不少问题,尽管在刚开始行走训练的时候能够对患者进行个性化操作,但它们并不会灵动的调整以实时适应每个人的情况,这就会阻碍患者进行康复训练。

例如,与理疗师不同的是,该复健系统无法察觉某些患者行走不自然,并对其加以修正。如果一个人不断重复不正常的动作,这些风险便会使他们的步态定型。瑞士联邦理工学院(EPFL)和洛桑大学医院的NCCR机器研究人员研发的新型智能机器人则可以防止这种情况的发生。

和现有的机器人仅能简单支撑一个人的体重不同的是,这款智能机器人能够纠正人们的步态,引导人们向前或向后走,或者由一边走向另一边。它其实是在收集了人类腿部运动、步幅和肌肉活动的信息之后,将其输入到一种算法中。

“这款机器人能够为人们行走提供特定的支撑,确定患者若想要自由行走需要为其施加多少力量。精确的平衡算法能够计算出每个患者能够支撑的最佳数据。”EPFL的大脑思维研究所的一名研究人员提到。

这有助患者重建肌肉群,重新学习行走姿势和动作,同时还训练他们的大脑在行走所需要的重力和前倾动作之间保持平衡。新的系统改善了中风或脊髓损伤的人的步态。在经过一个小时智能训练之后,患有脊髓损伤的患者在脱离机器帮助之后,即刻便从其步态之中看到效果,比那些未受训练的患者好很多。

“人工智能被广泛应用于身体恢复之中。”英国赫特福德大学的研究员Farshid Amirabdollahian 如是说,“我们经营许多产品,机器人可以帮助患者从中风中恢复过来。这些产品包括锻炼手和手腕的机械手套,以及在帮助患者家里进行重复训练的康复机器人。即使机器人没有算法程序,但其通过读取患者肌肉的活动量和脑部扫描数据,也会在负载平衡和如何引领患者行走上变得更智能。”

随着系统变得更加智能,患者康复的效果就会跟好。同时,研究人员还透露,接下来会配合临床试验,开拓这款机器人商业市场。

编译:网易见外智能编译机器人

来源:new scentist 审校:宋雨菲

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