Robotik-Systeme helfen Menschen mit Behinderungen

Behind the Scenes Artikel wurde LiveScience in Zusammenarbeit mit der National Science Foundation zur Verfügung gestellt.

Menschen vielleicht überrascht sein zu erfahren, dass etwa 50 Millionen in der Welt nutzen Menschen, oder von der Nutzung des Rollstuhls profitieren könnte.

Rollstühle sind eines der am häufigsten verwendeten Hilfsmitteln für Mobilität, und sie bieten Menschen mit Mobilität innerhalb ihrer Familien und Gemeinden. Während Rollstühle einst ein Symbol der Unfähigkeit und stigmatisiert waren, haben sie entwickelt, um hochmobile Formen der Selbstdarstellung, die oft für jeden einzelnen Benutzer ausgestattet sind.

Man kann sich Fragen, was Wissenschaft und Technik zur Verbesserung des Rollstuhls und staunen Sie über die Antwort, die viel um zu tun bleibt. Eines der Gebiete, in denen Wissenschaft, die und Technik sind die Durchbrüche von morgen ist bei der Anwendung der Computermodelle, Rapid Prototyping und Robotik, elektrisch angetriebene Mobilität und Manipulation Geräte erstellen. Solche Geräte bieten Menschen mit sehr schweren Behinderungen – diejenigen, die sowohl den Einsatz ihrer Arme und Beine betreffen – die Fähigkeit, Aufgaben mit minimaler Unterstützung oder sogar selbständig durchzuführen.

Computersimulationen kann Ingenieure entwerfen und solche Systeme in einem virtuellen Raum zu simulieren. Simulationen reicht von der mechanischen und Schaltungsdesign auf die komplexe Steuerung und Koordination Systeme erforderlich, um alle Komponenten arbeiten zusammen.

Eine unserer größten Herausforderungen ist es sicherzustellen, dass Mobilität und Manipulation Endgerät tatsächlich den Bedürfnissen des Benutzers entspricht, und dass die Wissenschaft durch die Probleme der Menschen mit Behinderungen geführt wird.

In unserer Arbeit wir arbeiten eng mit Menschen mit Behinderungen und integrieren sie in unser Forschungs- und Entwicklungsteam. Diese Mitarbeiter markieren Sie einige der Hürden, mit denen sie konfrontiert, und andere Einsatzmöglichkeiten von angetriebene Mobilität und Manipulation Geräte, z. B. fahren auf unebenem Gelände wie Schnee, Eis, Rasen, Sand und Kies.

Für Menschen, die wenig haben oder keinen Gebrauch von den Armen, ist es gleichermaßen herausfordernd für solche Aufgaben als ein Sandwich und Einlagern von Kleidung einkaufen.

Viele Menschen würden gerne das angetriebene Mobilität Gerät in den Parks, an Wintertagen zu fahren oder über Schotterstraßen, das ist schwierig und manchmal unmöglich, mit der Technologie von heute. Ebenso benötigen Menschen mit einigen schweren Behinderungen eine Person hilft ihnen Aufgaben wie das Anpassen ihrer Jacke, die viele von uns eine Selbstverständlichkeit.

Rapid-Prototyping und Robotik bieten, dass einige vielversprechende Lösungen für am mindestens einige der Herausforderungen von Menschen mit schweren Mobilität und Manipulation konfrontiert, und Hoffnung für eine größere Unabhängigkeit.

Rapid Prototyping unterstützt Ingenieure, Modelle und sogar einmalige Geräte zeitnah und kostengünstig zu machen. Dadurch werden Computermodelle zu physikalischen Modellen innerhalb von Tagen und reale Systeme innerhalb von Monaten anstelle von Jahren. Dies beschleunigt die Forschung und Entwicklung und bietet Menschen mit Behinderungen mehr Möglichkeiten zur Teilnahme an des wissenschaftlichen Prozess.

Robotik konzentriert sich traditionell auf den Ersatz von Menschen bei der Erfüllung der Aufgaben, höhere Wirkungsgrade zu erzielen oder Exposition des Menschen gegenüber Risiko zu reduzieren. In unserer Arbeit müssen Mensch und Roboter im zusammenarbeiten wir kooperative Steuerung nennen. In unseren kooperativen Modell haben wir ein Pilot, der die tatsächliche Person mit einer Behinderung, einer Remotehelfer menschlichen und Robot-System ist.
Mit kooperativen Steuerung arbeiten diese drei Kerneinheiten unisono, die Aktionen, die auf Wunsch durch den Piloten in natürlichen Umgebungen zu erreichen.

Diese Vorgehensweise beschleunigt die Bereitstellung aus dem Labor in der realen Welt und ermöglicht Wissenschaftlern und Menschen mit Behinderungen während des Prozesses zur praktischen Verwirklichung arbeiten gegenseitig voneinander zu lernen, dass Roboter Mobilitätssysteme, die sicher, effektiv und effizient, Menschen mit Behinderungen helfen die Aktivitäten durchführen, die sie sich wünschen.

Um mehr über diese Projekte zu lesen, besuchen Sie die Website für NSF Lebensqualität Technologiezentrum

• Alles über Roboter
• Top-10-Technologien, die Ihr Leben verändern wird
• Roboter könnten Lehrer ersetzen.

Anmerkung der Redaktion: Diese Forschung wurde unterstützt durch die National Science Foundation (NSF), die Bundesagentur für angeklagt Finanzierung von Grundlagenforschung und Ausbildung in allen Bereichen der Wissenschaft und Technik. Sehen den Blick hinter die Kulissen Archiv.