風起雲湧的機器人產業與應用
前些陣子台灣的上銀科技發表了下肢訓練的機器復健器材，成功銷售到各大醫院復健部門。機器人應用在工業上，甚至醫療院所的服務用機器人，還有為了軍事研發的機器人，都已經有相當的成果，那做成復健醫療器材的困難在哪裡呢?
客製化復健訓練
患者在肌肉骨骼或、神經損傷、中風後，復健過程有很多層面要考量，除了我們知道的恢復動作，還需要顧慮到每個動作的功能性，像是運動角度範圍、精細度，另外一個就是肌肉強度。而更重要的，復健使用的設備必須因人而異，輸出設定，提供患者訓練，再記錄患者的反饋，來更改輸出設定，達到真正的雙向反饋來做復健訓練調整。而上肢的訓練，肩膀關節和手軸等的精密動作，不容易訓練。
自動反饋調整治療訓練
最近，美國「德州大學奧斯汀分校」(The University of Texas at Austin)的工程學院(Cockrell School of Engineering) 開發出第一套雙臂復健用機械外骨骼系統「HARMONY」，看起來有點像是動畫「機動戰士」的手臂，它配備了14個致動器(Actuators)，藉由自然的動作和可對應調整壓力(Pressure)和力量(Force)，讓機器手臂穿戴起來幾乎沒有重量感，以提供完整的復健治療。這項發明使用對象可以是脊髓損傷或神經受損的患者，讓患者穿戴上這套裝置作訓練，醫師或治療師就能以該裝置收集到患者的表現資訊做分析判斷，也就是根據每一個人的狀況來調整治療方法，達到「追蹤」、「分析數據」與「精確治療」的目的。如此，不僅是訓練肌肉力量、動作角度，還能完整顧及到協調感。
雙手的協調性訓練
為了讓這項系統能更符合客製化需求(這點似乎是所有輔助醫療器材的研發重點)，硬體可以根據患者體型大小調整，另外，軟體也能加以客製化和最佳化。這項設計還有一項值得一提的特點，讓它比現有的機械訓練手臂顯得更具突破性，那就是在「雙手的訓練」方面，因為現今大部分的醫療用機械手臂，多是單臂設計，較缺乏「雙手協調性」訓練的功能。因此，在患者上半身的每一個面，有三個位置和這組系統連結，另有14個軸的自然動作。此外，該裝置可每秒鐘收集兩千筆患者復健表現的資訊，並進一步反饋給系統。目前研究人員正持續開發軟體中，並準備在今年夏天先行招募二三十名的健康試用者來試驗。
後續發展
這套設計的治療效果呢?除了肌肉力量和關節各方向運動的技巧訓練，專家比較持懷疑態度的是兩側協調力的訓練。未來，這套系統也考慮加上遊戲設計或者螢幕顯示來增加訓練的互動性。
文章參考：The University of Texas at Austin
圖片來源：yendo0206@Flickr CC BY SA-2.0
影片來源：CockrellSchool
