新的机器人帮助脑瘫患儿学习爬行

这些婴儿比他们自己更快、更远地学会爬行

奥利维亚·罗德里格斯(Olivia Rodriguez)拥有正常的运动发育,正在试驾SIPPC。

休·斯科特 (Hugh Scott),《Sooner Magazine

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对于脑瘫患儿来说,爬行可能是一个挑战。这些儿童患有脑损伤,损害了肌肉控制能力,他们经常放弃尝试掌握在地板上移动的技能。俄克拉荷马大学的物理治疗师和研究员图比·科洛贝(Thubi Kolobe)说,反过来,大脑停止构建和加强参与运动技能发展和在空间中自我定位的能力的连接,导致日后出现更多的运动问题。“如果你不用它,你就会失去它——这是大脑的座右铭,”她解释道。

科洛贝和她的同事们继续进行研究,表明早期干预可以改善运动控制,他们开发了一种旨在促进爬行的装置。该设备名为“自启动俯卧前进爬行器”(SIPPC),由一件高科技连体衣和一个配备机器学习算法的三腿轮式机器人组成。连体衣中的传感器检测到婴儿的踢腿或体重转移,机器人通过朝同一方向推动支撑平台来响应,从而帮助婴儿朝着他或她想要去的方向前进。在一项初步的为期 12 周的试验中,研究人员观察了 28 名有脑瘫风险的婴儿,他们每周两次使用 SIPPC 练习爬行(该疾病的正式诊断通常在 1 岁后进行)。接受 SIPPC 辅助的婴儿比在未使用动力机器人的小组中练习的婴儿早一个月左右能够在房间里移动。当研究人员在 14 个月大时进行随访时,他们发现接受运动辅助的婴儿也更有可能独立爬行。

该团队现在正在扩大试验范围,并计划招募近 80 名有脑瘫风险的婴儿。该研究的合著者、生物工程学教授安德鲁·法格(Andrew Fagg)说:“我们希望最终能够拥有一种机器人疗法,可以为这些孩子提供更多的运动体验,并提高他们参与社会和长大后独立生活的能力。”


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图片来源:Brown Bird Design;来源:“用于教婴儿爬行技能的新型辅助设备”,作者:MUSTAFA A. GHAZI 等人,刊登于《现场和服务机器人技术》,由 DAVID S. WETTERGREEN 和 TIMOTHY D. BARFOOT 编辑。施普林格国际出版社,2016 年

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