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在鞋的传感器和移动机器人十拿九稳到帮助老年人保持活跃

多学科研究在bt356体育和哥伦比亚组队创新的辅助设备,以帮助老年人保持平衡和运动

Smart in-soles

研究人员在bt356体育正在利用一些最新的机械和机器人技术来帮助我们的一些最古老的人群保持健康,积极和独立。

蛇果,教授 电气和计算机工程 和导演 机器人与自动化实验室达米亚诺zanotto,助理教授 机械工业和导演 可穿戴式机器人系统实验室,与合作 阿什利莱特尔助理教授艺术和文学的bt356体育的大学,阿什维尼ķ。哥伦比亚大学医学中心的饶,到辅助移动机器人伴侣与可穿在鞋中的传感器,旨在帮助老年人的系统结合起来维护他们需要蓬勃发展的平衡和运动。

“平衡和运动可以显著问题,对这个群体的,如果老人摔倒,体验一种伤害,他们不太可能保持身材和锻炼,”郭说。 “因此,他们的健康和性能的水平降低。我们的移动机器人伴侣可以帮助减少摔倒的机会,并保持他们的行走功能,在一个良好的水平有助于健康的生活方式“。

移动机器人被设计成铅行走会议,并使用内置于鞋中的传感器,监视用户的步态,表明问题和调整运动的速度和节奏。该倡议是一个为期四年的国家自然科学基金研究项目的一部分。

“第一次,我们要整合我们的可穿戴式传感技术与自主移动机器人,”说zanotto,与老人在哥伦比亚大学医学中心即将bt356体育在2016年之前,谁工作了三年,“这是令人兴奋的是结合专业知识的这些不同的领域利用的可穿戴式传感技术的长处,比如准确地捕捉人体动作,与移动机器人,如更大的计算力量的优势。”

该小组正在开发从聪明,不显眼,在鞋的传感器和先进的机载传感器融合实时数据,告知机器人的导航方案和控制方式与老人的个人机器人交互算法。它以协助老人在安全做行走练习和保持他们的生活质量有前景的方法。

使实验室的生活带来的好处

Diagram of smart robot and smart insoles
所提出的集成机器人和可穿戴式传感器系统引导件通过接合的主体和提供反馈步行锻炼。结合机器人车载传感器和智能鞋垫提供自主的在线步态评估。

郭zanotto与莱特尔,在社会和健康心理学方面的专家工作,落实社会连接能力,使人类与机器人更直观,引人入胜之间的双向互动,有意义的老人。

“尤其是在covid,它与家人和朋友社交连接的生活对自己的老人很重要,” zanotto说,“机器人伴侣也将提供电话会议的工具,以提供一个直观和透明的方式互动。”

“我们要使用社会联系的机器人,也许谈话剂它整合如Alexa,”小郭说。 “我们的目标是使之成为伴侣机器人,可以感知,比如,你正在做饭,或者你在客厅的时候,和用的东西,你会做有帮助。”

它是抽象的概念,如何能有有意义的现实生活利益有力的例证。

“作为工程师,我们往往在实验室工作,努力优化我们的算法和设备和技术,” zanotto指出,“但在一天结束的时候,我们做了,除非它有对现实生活的影响有限值。这是迷人的,看到我们在实验室开发的设备和技术如何应用​​,使真正的人的区别。”

在全球大流行保持平衡

虽然covid-19推迟在纽约市老人中心计划的测试,它一直没有停止对球队的进步。

“虽然我们不能对老龄人口的是,我们的学生在实验室还在测试测试,”郭说。 “今年夏天和秋天,第一次,学生验证系统的过程中,以监测和评估稳定性的动态余量实时性行走,换句话说,以评估后的机器人的人是否正常行走或有跌倒的风险。他们还设计参数机器人给早期预警和反馈,帮助人类受试者的正确姿势和步态问题,同时行走“。

这些警告是字面上脚下,作为在鞋的传感器将脉冲状的振动手机能够提供即时的方向信息给受试者。

“我们不是第一个使用这种振动触觉刺激技术,但这个应用程序是新的,” zanotto说。

到目前为止,该小组已发表在顶尖的机器人发布场地,包括神经系统和康复工程IEEE交易,机器人与自动化(ICRA)2020年IEEE国际会议上发表论文。这是朝实现使工程师的技术专业知识对临床重点放在生物识别技术和无处不在的老年人的现实生活的协同效应迈出了一大步。

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