Revolutionerande exoskelett: Medicin lindras genom innovativ teknik!

Revolutionerande exoskelett: Medicin lindras genom innovativ teknik!

Den 23 april 2025, professuren i Adaptronics och Functional Lightweight Design TU Chemnitz betydande framsteg i utvecklingen av biomekatroniska system tillkännagavs. Syftet med dessa system är att märkbart lindra belastningen på medicinsk personal under kirurgiska ingrepp. Långa operationer är inte bara ansträngande, de belastar även kirurgens muskler och leder och ökar därmed risken för slitage.

Som en del av projektet ”BiSOP – Biomekatroniska system för att öka ergonomin i operationssalen” tillhandahåller Sächsische Aufbaubank finansiering fram till juli 2027. Huvudfokus ligger på utvecklingen av ett handexoskelett som ska möjliggöra exakt rörelsekontroll och effektiv kraftupptagning. Kinematiken i detta system är baserad på naturliga handrörelser, vilket stöder intuitiv användning.

Innovativ teknik för ergonomi

Ett centralt inslag i utvecklingen är nya sensorer som möjliggör intuitiv kontroll av exoskeletten. Dessutom omfattar forskningen en modul som möjliggör energifritt hållande av definierade grepplägen, vilket kan minska energiförbrukningen och systemstorleken. Kirurger är aktivt involverade i forskning genom att delta i undersökningar och ergonomiska studier och utvärdera prototyper. Intresserade läkare har möjlighet att komma i kontakt med forskargruppen.

Ett avgörande element för funktionaliteten och acceptansen av exoskelett är de fysiska människa-maskin-gränssnitten (pHMI). Dessa gränssnitt har en betydande inverkan på systemens bärkomfort och biomekaniska effektivitet. Sensorer mäter interaktionskrafterna mellan människor och exoskelett för att identifiera och undvika tryckpunkter och ojämna belastningar, beskriver exoskeletons.com.

Framsteg inom mätteknik

Men nuvarande mätmetoder har begränsningar eftersom de ofta bara registrerar normala tryck och inte tar hänsyn till sidokrafter. Framtida lösningar skulle kunna möjliggöras genom att integrera nära-infraröd spektroskopi (NIRS) och kinetiska mätningar. NIRS är en icke-invasiv metod som upptäcker lokala förändringar i syremättnad och blodvolym i vävnad, vilket öppnar upp för nya analytiska metoder. Kinetiska mätningar hjälper till att noggrant registrera krafter och tryckfördelningar vid kontaktpunkterna mellan människor och exoskelett.

Bättre design kan realiseras genom detaljerad analys av vävnadens stress och deformation. Att undvika tryckpunkter är avgörande för att öka komforten och säkerheten för användarna. Sammantaget är ansträngningen i ett skede där allt detta kan leda till användarcentrerade och mer effektiva exoskelettsystem. exoskeletons.com sammanfattar.