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Robotic substituição Limb

O campo da robótica está se tornando mais e mais avançados. Uma aplicação muito interessante de robótica é no campo da medicina , mais especificamente , no desenvolvimento de substituição membro robótico . Substituição Limb envolve o uso de algum tipo de prótese para tomar o lugar de uma parte do corpo que foi amputada ou perdidos devido a lesão ou doença. Com os avanços da tecnologia e com uma melhor compreensão de como o cérebro controla o movimento , as substituições de membros estão se tornando mais sofisticados e realistas. Significado

O objetivo da substituição membro robótico é desenvolver próteses que se parecem , agir e sentir como o membro que está substituindo. Não é mais suficiente apenas para substituir o membro , ele deve agora funcionar como um membro pleno funcionamento. Isso envolve não só a construção de próteses muito especializados , mas também na compreensão de como o cérebro controla o movimento . O desafio é como ligar o membro robótico para que o paciente possa controlar o seu movimento , tal como se fosse um membro normal . Actualmente , a maioria dos membros artificiais são controlados por contracções musculares iniciados pelo paciente contra sinais neuronais do cérebro , como ocorre em circulação natural.
Função

Cada movimento que o corpo faz começa com um pensamento. Assim que um pensamento , como eu preciso dar um passo para a frente, ou eu preciso pegar minha xícara de café ocorre , o cérebro desencadeia uma série de reações complexas para fazer esse movimento acontecer. O cérebro deve descobrir o que os músculos para contrair e relaxar junto com a forma como é necessária muita força para realizar a tarefa . Com velocidade da luz , o cérebro envia sinais através da medula espinhal e ao longo das vias nervosas para coordenar e recrutar os músculos necessários . Quando há uma perda de um membro , há também uma perda dos nervos que conectado ao membro que os sinais enviados pelo cérebro .
Tipos

próteses comuns usados ​​hoje não ligue o membro artificial com o sistema nervoso . A prótese é formada por o membro artificial e cabos que ligam a uma área do corpo onde os músculos estão em funcionamento . Por exemplo, uma prótese de mão iria ligar para os músculos do ombro . O paciente deve, então, contrair os músculos do ombro de formas muito precisas , a fim de puxar os cabos, que por sua vez faz com que o movimento prótese mão. Existem também próteses alimentado externamente. Neste caso, o membro é movido com um motor alimentado por bateria . Neste caso interruptores devem ser movidas para fazer o movimento do membro. Ambos exigem uma grande quantidade de tempo e treinamento por parte do paciente. Ambos também deixam muito a desejar quando se trata de olhar realista e em replicar o movimento natural. Daí a necessidade de substituição de membro robótico que irá permitir que o cérebro eo membro artificial de interagir diretamente com o outro.

Considerações

Para tornar membros robóticos funcionar corretamente cientistas devem descobrir como obter os sinais enviados pelo cérebro para interagir com o membro artificial. O objetivo é desenvolver sistemas informatizados que possam interpretar os sinais do cérebro e , em seguida, traduzi-los para o membro robótico para que ele possa responder em conformidade. É quase um processo de desenvolvimento de um sistema nervoso artificial . A ciência está cada vez mais perto com o desenvolvimento da utilização de chips de computador que podem ser programados para controlar uma prótese. A prótese que contém o chip , monitora o paciente como ele ou ela se move. Essas informações são então avaliados por um programa de computador externo. Em seguida , a prótese é programado para imitar os pacientes movimentos naturais . O chip funciona como um cérebro e automaticamente reage às mudanças na velocidade e direcção . Esta informação é então pré-programado na prótese , por isso, o membro artificial corresponda melhor com os pacientes forma única de se mover através de suas atividades de vida diária .
Potencial

Tão emocionante como membros programáveis ​​são, eles ainda são têm suas limitações. Eles só permitir um pequeno número , normalmente dez , modos programáveis ​​. Uma vez que eles funcionam com bateria que deve ser recarregada. Esforços estão sendo feitos para permitir que a bateria para operar por até cinqüenta hours.Here é onde a ciência da substituição membro robótico oferece promessa. O objetivo é de alguma forma " fio " do membro artificial diretamente para o sistema nervoso para que o cérebro controla todos os seus movimentos naturalmente. Em primeiro lugar um eléctrodo deve ser colocado cirurgicamente no cérebro . Então computadores contidos na prótese estaria programado para interpretar os sinais enviados pelo cérebro para iniciar o movimento . Além disso, o computador do membro artificial precisa enviar informações de volta para o cérebro como ocorre o movimento , de modo que ajustes podem ser feitos . Os cientistas estão agora a experimentar com os melhores lugares para prender os eletrodos e na melhoria dos sinais computadorizados entre a prótese eo cérebro . Enquanto ainda estamos a formas de tornar isto uma realidade em seres humanos , a pesquisa em ratos e macacos tem sido bem sucedida . Veja os links abaixo para mais informações.