Prothetik haben eine lange und faszinierende Geschichte, aber die aktuellen Entwicklungen bei Roboterprothesen nehmen rasant zu. Von gedankengesteuerten synthetischen Gliedmaßen bis hin zu Lego-Gliedmaßen sind die aktuellen Entwicklungen so unterschiedlich wie die Amputierten, die sie einsetzen.
Aktuelle interessante Entwicklungen umfassen das Dekodieren und Übersetzen der Nachrichten aus Ihrem Gehirn, um entfernbare Roboterprothesen zu bewegen, sowie andere, die Informationen an das Nervensystem zurückgeben, um sie tatsächlich zu "fühlen". Zugegeben, diese stecken noch in den Kinderschuhen, werden es abernur mit der Zeit verbessern.
Die Zukunft dieses Feldes ist sowohl aufregend als auch grausam in gleichem Maße wie das unvermeidliche Ergebnis, das sie vollständig in Ihren Körper integriert.
Diese 13 Beispiele veranschaulichen den Höhepunkt der bisherigen Arbeit, wobei viele scheinbar direkt aus der Zukunft herausgefallen sind. Diese Liste ist in keiner bestimmten Reihenfolge und alles andere als vollständig.
1. Dieser revolutionäre gedankengesteuerte Roboterarm könnte die Zukunft sein
Prothesenentwickler / Marke : Johns Hopkins Labor für Angewandte Physik / DARPA
Art der Prothese : Mind Control Roboterprothetik / H High-Tech-Armprothese
Das einzigartige Merkmal der Prothese : Im Gegensatz zu anderen fortgeschrittenen Prothesen wird diese direkt durch die neuronale Aktivität des Trägers gesteuert.
Verfügbarkeitsdatum / Preis : Wird derzeit ein Jahr lang von einem Patienten in Florida getestet
Das Johns Hopkins Applied Physics Lab testet derzeit in Zusammenarbeit mit DARPA a Mind-Control-Roboterprothese . Es wird derzeit getestet von Johnny Matheny aus Port Richey, Florida wer wird seine Fähigkeiten im nächsten Jahr tragen und bewerten.
Es ist Teil des Entwicklers fortgeschrittene Prothetik Programm, das von der Agentur für fortgeschrittene Verteidigungsforschungsprojekte DARPA finanziert wird.
Dieses Projekt und die derzeit untersuchte Prothese sind Teil eines größeren Ziels, gehirngesteuerte Geräte zu entwickeln, um die motorische Funktion der Patienten wiederherzustellen. Es konzentriert sich hauptsächlich auf künstliche Gliedmaßen für Amputierte des Oberarms.
Der Arm ist jedoch nicht ohne Probleme. Er ist nicht wasserdicht und wenn er nass wird, wird die empfindliche Elektronik beschädigt. Das Fahren während der Benutzung des Geräts ist ebenfalls verboten.
Trotzdem wurde Johnny ermutigt, es natürlich bis zur Zerstörung zu testen.
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2. Diese Nerf Gun-Prothese verwandelt Sie in einen echten Megaman.
Prothesenentwickler / Marke : Hackerloop
Art der Prothese : Verschiedenes elektronische Prothetik / Künstliche Hand
Das einzigartige Merkmal der Prothese : Diese Prothese ist einzigartig, da sie eine Nerf-Pistole enthält.
Verfügbarkeitsdatum / Preis : Abgeschlossen, aber nicht kommerzialisierbar. Sie können eine für sich selbst bauen.
Wenn Sie jemals Ambitionen hatten, ein echtes Leben zu werden Megaman dann ist diese Prothese genau das, was Sie brauchen.
Ingenieure bei Hackerloop haben erfolgreich entwickelt a Nerf Gun Roboterprothese für ihren amputierten Kollegen. Es wird durch Biegen der Unterarmmuskeln des Trägers bedient.
Hackerloop ist eine in Berlin und Paris ansässige Gruppe von Ingenieuren, die ihre Zeit darauf verwendet haben, interessante und einzigartige Projekte wie dieses zu erstellen.
Ihr Kollege Nicolas Huchet hat vor einigen Jahren bei einem Unfall auf tragische Weise die Hand verloren und wollte die Wettbewerbsbedingungen für ihre Ad-hoc-Nerf-Schießereien verbessern.
Mit der online verfügbaren Grundausstattung, der integrierten EMG- und Arduino-Technologie, gelang es ihnen, die Megaman-esk-Prothese in nur zwei Tagen zusammenzuschustern. Die EMG- oder Elektromyographietechnologie kann die elektrische Aktivität „lesen“, die durch Muskelgewebe beim Biegen erzeugt wird.
Die Ingenieure von Hackerloop haben sogar a geliefert Schritt-für-Schritt-Anleitung um Ihre eigene Version zu erstellen.
3. Mit "Luke" können Amputierte sich wieder "fühlen"
Prothesenentwickler / Marke : Haptix DARPA finanziert , DEKA und die Universität von Utah
Art der Prothese : Roboterprothetik / B Ionenprothetik
Das einzigartige Merkmal der Prothese : Diese Prothese soll den Empfängern helfen, sich durch die Prothese intuitiver zu fühlen.
Verfügbarkeitsdatum / Preis : Derzeit in Entwicklung
Diese Neuroprothese wird derzeit von DARPA, DEKA und der University of Utah entwickelt, um Amputierten die Berührung wiederherzustellen. Darüber hinaus kann es auch direkt vom Nervensystem des Patienten aus gesteuert werden.
Das Gerät ist über implantierte Elektroden in der amputierten Extremität mit dem Nervensystem des Patienten verbunden. Der Arm wird dann über das sensorische Computerprogramm der Forscher in Utah gesteuert.
Das Gerät hat den Spitznamen " Luke "als Hommage an den amputierten Jedi Luke Skywalker. Keven Walgamott, der seinen Arm verloren hat vor 14 Jahren hat den Arm getestet, der es ihm tatsächlich ermöglicht hat, Objekte zu berühren, zu umklammern und zu fühlen.
Es wurde letztes Jahr auf der Konferenz der Gesellschaft für Neurowissenschaften um ihre vielversprechenden Ergebnisse zu zeigen.
Durch Hinzufügen von sensorischem Feedback wird es zu einem geschlossenen System, das die Biologie nachahmt. “ sagte Jacob George Doktorand der Biotechnik an der Universität von Utah und Hauptautor der Studie.
4. Diese Roboterprothese könnte Langzeitamputierten helfen
Prothesenentwickler / Marke : Universität von Chicago / DARPA
Art der Prothese : Tier Roboterprothetik
Das einzigartige Merkmal der Prothese : Diese Prothese ist einzigartig, da sie chronischen Langzeitamputierten hilft, ein künstliches Glied zu kontrollieren.
Verfügbarkeitsdatum / Preis : Derzeit in Entwicklung
US-amerikanische Neurowissenschaftler an der Universität von Chicago entwickeln Prothesen für Amputierte Rhesusaffen. Sie werden als Testumgebung verwendet, um zu zeigen, wie Amputierte Prothesen kontrollieren können, selbst wenn sie mit fehlenden Gliedmaßen geboren werden.
Nicho Hatsopoulos Ph.D., Professor für Organisationsbiologie und Anatomie an der Universität von Chicago, sagte das "Das ist der neuartige Aspekt dieser Studie, da chronische Langzeitamputierte lernen können, ein Roboterglied zu steuern"
"Interessant war aber auch die Plastizität des Gehirns bei Langzeitbelichtung und die Beobachtung, was mit der Konnektivität des Netzwerks passiert ist, als sie gelernt haben, das Gerät zu steuern."
Diese Studie verwendet Rhesusaffen anstelle von menschlichen Patienten. Es handelte sich um Rettungsaffen, die aufgrund schwerer Verletzungen vor ihrer Rettung eine Notfallamputation benötigten.
Mit Hilfe von in ihr Gehirn implantierten Elektrodenarrays wurden die Affen darauf trainiert, mithilfe der Roboteranhänge nach Objekten zu greifen.
5. Der Prothesenarm dieses Tätowierers sieht aus wie etwas aus der Zukunft
Prothesenentwickler / Marke : JC Sheitan Tenet
Art der Prothese : Roboterprothetik / A fortgeschrittene Prothetik
Das einzigartige Merkmal der Prothese : Diese Roboterprothese ist der weltweit erste bionische Tattoo-Arm.
Verfügbarkeitsdatum / Preis : Komplett und nicht zum Verkauf
JC Sheitan Tenet , a französischer Tätowierer verlor vor ein paar Jahren seinen Arm. Da seine Arbeit den Gebrauch seiner Hände erforderte, schien seine Karriere vorbei zu sein.
Nachdem er seine Arbeit fortsetzen wollte, nahm er es auf sich, sich selbst zu bauen, um einen Ersatzarm zu bauen. Die Wendung war, dass er wollte, dass er eine Tätowierpistole enthält.
Seine maßgeschneiderte Prothese war voll mit Nadel ausgestattet Messgeräte und verschiedene Schläuche, durch die Druckluft strömen kann, damit alles funktioniert. Es wurde aus Teilen einer Schreibmaschine, eines Manometers und anderer mechanischer Teile hergestellt, die er in seinem Geschäft herumliegen hatte.
Das ist nicht nur beeindruckend genug, es sieht auch aus wie ein Film aus einem dystopischen Albtraum.
6. Easton LeChappeles kostengünstige Roboterprothese ist super günstig
Prothesenentwickler / Marke : Easton LaChappelle
Art der Prothese : Kostengünstige Roboterprothetik
Das einzigartige Merkmal der Prothese : Die Roboterprothese von LaChappele ist einzigartig in ihren kostengünstigen Produktionskosten und Open Source-Plänen.
Verfügbarkeitsdatum / Preis : Derzeit verfügbar - ca. 4.000 USD
Einundzwanzigjähriger Easton LaChappelle hat Roboteramputierte entwickelt, die das Leben von Tausenden von Amputierten auf der ganzen Welt verändern könnten. Sein neuer Roboterarm kann für niedrige, niedrige Kosten hergestellt werden. 4.000 USD
Andere Roboterprothesen kosten ein Vielfaches, oft mehr als 100.000 USD was seine Entwürfe für viel mehr Menschen erschwinglich macht. Seine Roboteranhänge sind für den 3D-Druck ausgelegt, und viele der Entwürfe wurden auch erstellt öffentlich zugänglich .
Als Proof of Concept fertigte er eine 3D-gedruckte Prothese für ein neunjähriges Mädchen an. Momo genannt . Dies erregte die Aufmerksamkeit von Microsoft, das sich bereit erklärte, seine Arbeit zu finanzieren und sein B87-Prototyping-Labor zu eröffnen.
7. Der erste bionische Schlagzeuger ist hier
Prothesenentwickler / Marke : Georgia Tech
Art der Prothese : Musikalische Roboterprothetik / A fortgeschrittene Prothetik
Das einzigartige Merkmal der Prothese : Das Besondere daran Prothese ist seine Spezialisierung für das Trommeln
Verfügbarkeitsdatum / Preis : Derzeit in Entwicklung / Kickstarter wurde angehoben, um zu erhöhen 70.000 USD
Schlagzeuger Jason Barnes erlitt vor über sechs Jahren nach einem elektrischen Unfall schwere Verletzungen. Sein rechter Unterarm konnte nicht gerettet werden und musste amputiert werden.
Um seinen Handel fortzusetzen, gelang es ihm, seine eigene Prothese zu bauen, er fragte sich jedoch, ob es möglich sei, eine fortschrittlichere Roboterprothese zu entwickeln, die ein echtes Handgelenk und eine echte Hand imitieren könnte.
Er streckte die Hand aus Professor Gil Weinberg von Georgia Tech um eine Prothese zu erstellen, die ihm hilft, wieder eine Leistung zu erbringen. Nach dem Ansehen von YouTube-Videos von Shimon Barnes und Sanders, ein musikalischer Roboter, den Weinberg mithilfe von Algorithmen entwickelt hatte, wussten, dass sie den richtigen Mann hatten.
Jason bat Gill, eine Prothese zu entwickeln, die seine Muskeln verbessern könnte. Replizieren Sie Bewegungen, mit denen sein Handgelenk mehr Ausdrucksformen erzeugt und erzeugt. Er erhöhte auch den Einsatz und forderte einen zweiten AI-gesteuerten Stock für zusätzliche Kreativität.
Anfängliche Konstruktionen wurden mit EMG gesteuert, spätere Verbesserungen sollten die Genauigkeit mit Nadeln verbessern. Ein Kickstarter wurde angehoben, um den Arm weiterzuentwickeln und Jason das Reisen zu ermöglichen.
Leider hat dies sein Ziel nicht erreicht.
8. Diese Lego-Roboterprothese ist ein unvergesslicher Anblick
Prothesenentwickler / Marke : David Aguilar
Art der Prothese : Lego-basierte Roboterprothetik
Das einzigartige Merkmal der Prothese : Das einzigartige Merkmal dieser Roboterprothese ist die Tatsache, dass sie fast ausschließlich aus Lego
Verfügbarkeitsdatum / Preis : N / A - ein DIY-Projekt, das sich selbst replizieren kann
Schöpfer David Aguila r, aus Andorra, baute sich erfolgreich ar obotischer Legoprothesenarm . Seine Jugend war besessen davon, seine eigenen Lego-Designs zu bauen - ein Hobby, das ihm eines Tages einen Arm zurückgeben würde.
David wurde mit einem deformierten Arm geboren und erhielt ständig Kommentare von Gleichaltrigen. Als er alt genug war, beschloss er, eine Standardprothese abzulehnen, um eine für sich selbst zu bauen - aus Lego.
"Ich habe meine erste Armprothese gebaut, als ich 9 Jahre alt war, und ich habe sie um meine Hand gebaut. Es wurde ein Boot", sagte Aguilar in einem Interview.
Er baute seine erste Version im Alter von 9 Jahren, aber diese erwies sich als zu spröde, um sie praktisch nutzen zu können.
9 Jahre später und danke an die Lego Technic-Serie von Kits konnte David seine MK1-Version zusammenbauen. Dies wurde in wenigen Tagen gebaut, erwies sich jedoch als perfekt zum Öffnen von Türen und sogar zum Ausführen von Liegestützen geeignet.
Aber David konnte Raum für weitere Verbesserungen sehen. Mit seinem MK2 fügte er eine Batterie und einen Motor hinzu, die als Lego-Bizeps fungieren und die Extremität motorisch unterstützen.
9. Eine neuartige kombinierte Studie über neuartige Amputation und Roboterprothese
Prothesenentwickler / Marke : MITs Media Lab
Art der Prothese : Roboterprothetik / P rosthetischer Fuß und Bein
Das einzigartige Merkmal der Prothese : Diese Fußprothese ist einzigartig in ihrem neuartigen Ansatz zur Kombination von Amputation und Prothesendesign.
Verfügbarkeitsdatum / Preis : Wird derzeit getestet und entwickelt
Ein ehemaliger Elite-Schwimmer der High School in Boston macht gerade durch experimentelle Amputationschirurgie um eine spezielle Roboter-Beinprothese zu ermöglichen.
Morgan Stickney, ein Patient bei Brigham und Frauenkrankenhaus beschädigte ihren Fuß bei einem Unfall. Die Wunde heilte nie und sie litt unter starken Schmerzen, die durch Medikamente nicht zunichte gemacht wurden.
"Es heilte nie. Wir hatten eine Operation, die Schmerzen blieben immer noch" sagte Stickney in einem Interview.
Die Chirurgen rieten ihr, dass die einzige verbleibende Option die Amputation sei, der sie zugestimmt habe. Stickney ist jetzt Teil eines neuartigen Forschungsprojekts, das spezielle Amputationschirurgie und prothetische Entwicklung kombiniert.
Die neue Prothese, die mit Hilfe des MIT Media Lab entwickelt wurde, soll es Stickney ermöglichen, die Prothese mit ihrem Nervensystem zu bedienen.
Morgan Stickney ist einer von 9 anderen Freiwilligen, die alle auf ein voll funktionsfähiges und intuitives Roboterersatzglied hoffen.
10. Dieser Roboter-Mittelsmann sollte die Prothetik effizienter machen
Prothesenentwickler / Marke : North Carolina State University und Universität von North Carolina in Chapel Hill
Art der Prothese : Roboterprothetik mit vorhergesagter Bewegung / C Kantenprothese
Das einzigartige Merkmal der Prothese : Obwohl diese Prothese angeblich mit anderen EMG-basierten Systemen identisch ist, ist sie einzigartig in der gewünschten Fähigkeit, Benutzergewohnheiten zu „lernen“ und zukünftige Bewegungen vorherzusagen.
Verfügbarkeitsdatum / Preis : Derzeit in Entwicklung
Forscher des Programms für biomedizinische Technik bei Die North Carolina State University und die University of North Carolina in Chapel Hill versuchen, „intelligente“ Roboterprothesen zu entwickeln. Ihre Studie wurde kürzlich in der Zeitschrift veröffentlicht. IEEE-Transaktionen zu Neuronalen Systemen und Rehabilitationstechnik.
Es nutzt die EMG-Technologie, um dem Benutzer das Denken und Bedienen seiner Prothese zu erleichtern. Das Einzigartige an ihrem Ansatz ist die Integration von maschinellem Lernen, um die Absichten des Amputierten zu lernen und sogar vorherzusagen.
„Die Kontrolle der Mustererkennung erfordert, dass Patienten einen langwierigen Prozess des Trainings ihrer Prothese durchlaufen. Dieser Prozess kann sowohl langwierig als auch zeitaufwändig sein“, sagte er Helen Huang, der leitende Autor des Papiers, in a Pressemitteilung der Universität .
Um das Problem zu lösen, entwickelt das Team a benutzergeneriertes Computermodell für den Bewegungsapparat des menschlichen Unterarms, Handgelenks und der Hand. Mit verschiedenen arbeitsfähigen Freiwilligen zeichneten sie ihre Gehirnströme auf, während sie verschiedene vorgegebene Bewegungen ausführten.
Die gesammelten Daten ermöglichten es dem Team dann, eine Form eines „Mittelsmanns“ zwischen dem Benutzer und der Prothese zu entwickeln.
11. Diese Prothese nimmt ihre Bestellungen direkt von Ihrem Rückenmark auf
Prothesenentwickler / Marke : Imperial College London
Art der Prothese : Roboterprothetik / A künstliche Gliedmaßen
Das einzigartige Merkmal der Prothese : Bei dieser Form der Prothese werden Motoneuronen aus dem Rückenmark kartiert, um die Wirksamkeit des Geräts besser zu verbessern.
Verfügbarkeitsdatum / Preis : Voraussichtlich innerhalb von drei Jahren, wird aber derzeit getestet
Forscher vom Imperial College London untersuchen die Möglichkeit, Signale aus dem Rückenmark zur Steuerung zukünftiger Prothesen zu verwenden. Die Idee ist, dass die Prothese vom Gehirn genauso behandelt wird wie ein natürliches organisches Glied.
Die meisten Roboterprothesen neigen dazu, Zuckungen aus den Muskeln des Amputierten zu verwenden, um Bewegungen auszulösen. Dies hat jedoch ein inhärentes Problem, da die Nervenfaserenden dazu neigen, beschädigt zu werden.
Dario Farina Professor für Bioingenieurwesen am Imperial College London. Erklärt: "Wenn ein Arm amputiert wird, werden auch die Nervenfasern und Muskeln durchtrennt, was bedeutet, dass es sehr schwierig ist, von ihnen aussagekräftige Signale für die Operation einer Prothese zu erhalten."
Aus diesem Grund haben die meisten vorhandenen Prothesen eine eingeschränkte Funktionalität.
Das Team bei Imperial College London Sie möchten Signale vom Nervensystem des Trägers abfangen, dekodieren und in Bewegung innerhalb der Prothese umsetzen. Sie haben es geschafft, einen Sensor zu entwickeln, der elektrische Signale vom Rückenmark verwendet und verstärkt, um das Lesen zu erleichtern.
Bei dieser Technik mussten Patienten Teile ihres peripheren Nervensystems haben, um gesunde Muskeln wie den Brustkorb intakt zu halten. Von hier aus würde die Prothese ihre Hinweise nehmen.
Mit sechs amputierten Freiwilligen ist es ihnen gelungen, die Signale zu dekodieren, abzubilden und mit voll fähigen Studienteilnehmern zu vergleichen. Die Hoffnung besteht darin, die Daten zu vergleichen und gegenüberzustellen, um eine vollständige Reihe von Befehlen für Arm- und Handbewegungen in einer Roboterprothese zu entwickeln.
Ihre Forschung war ermutigend und erforderte die Anwerbung von Physiotherapeuten, um Amputierten bei der Konzeption und Verwendung der neuen Prothese zu schulen.
Mit einem Proof of Concept in der Hand geht das Team nun sozusagen in eine größere Phase klinischer Studien.
12. "CYBERLEGS" sieht sicherlich aus wie eine Prothese aus der Zukunft
Prothesenentwickler / Marke : Verbundforschungsprojekt, das von der Europäischen Kommission im Rahmen des 7. Rahmenprogramms finanziert wird
Art der Prothese : Roboterprothetik / H High-Tech-Beinprothese
Das einzigartige Merkmal der Prothese : Dieses Beinprothesenprojekt entwickelt ein künstliches kognitives System für transfemurale Amputierte.
Verfügbarkeitsdatum / Preis : Derzeit in Entwicklung
Die CYBERnetic Cognitive Ortho-Prothese für die unteren Extremitäten oder kurz CYBERLEGS, wird von der Europäischen Kommission finanziert und setzt sich aus fünf von drei Partnern zusammen EU-Länder .
Unter der Leitung von Nicola Vitiello von Das BioRobotics-Institut der Scuola Superiore Sant'Anna, Pisa , Italien, mit dem das Projekt begonnen hat Februar 2012 . Er und sein Team hoffen, einen Weg zu finden, um eine nahtlose Kommunikation zwischen Geist und Prothese zu erreichen und das System mit mehreren Freiheitsgraden zu steuern, wobei sowohl die unteren Gliedmaßen ersetzt als auch die Unterstützungskapazitäten unterstützt werden.
13. Bionische Augen könnten sehr bald bei uns sein
Prothesenentwickler / Marke : Zweiter Anblick
Art der Prothese : Elektronische Roboterprothetik / Optische Bionik
Das einzigartige Merkmal der Prothese : Diese Prothese wurde speziell für das menschliche Auge entwickelt.
Verfügbarkeitsdatum / Preis : Derzeit in Entwicklung
Zweiter Anblick hat eine 'Roboter'-Netzhautprothese entwickelt, die das Leben von Tausenden von Menschen verbessern wird P rofound Retinitis Pigmentosa Patienten. Ihr Argus II-Netzhautprothesensystem, auch als bionisches Auge bekannt, ist technisch gesehen ein Netzhautimplantat, das die Fähigkeiten eines voll funktionsfähigen Auges nachahmt.
Es besteht aus einer Minikamera, die auf einer speziell entwickelten Brille montiert ist und elektrische Impulse auf die eigene Netzhaut des Patienten überträgt. Die visuellen Daten werden von einer kleinen, am Patienten getragenen Videoverarbeitungseinheit VPU verarbeitet, die dann Informationen an eine winzige Netzhaut überträgtAntenne über WLAN.
Die Signale werden dann an das Elektrodenarray gesendet, das kleine Elektrizitätsimpulse an den Sehnerv der Augen abgibt. Obwohl es das menschliche Sehen noch nicht vollständig reproduzieren kann, können die Patienten lernen, die empfangenen Lichtmuster zu interpretieren.
Argus II ist vollständig von den US-Bundesstaaten zugelassen
