新的機器人幫助腦癱患兒學習爬行

這些嬰兒比他們自己更快、更遠地學會爬行

奧利維亞·羅德里格斯(Olivia Rodriguez)擁有正常的運動發育,正在試駕SIPPC。

休·斯科特 (Hugh Scott),《Sooner Magazine

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對於腦癱患兒來說,爬行可能是一個挑戰。這些兒童患有腦損傷,損害了肌肉控制能力,他們經常放棄嘗試掌握在地板上移動的技能。俄克拉荷馬大學的物理治療師和研究員圖比·科洛貝(Thubi Kolobe)說,反過來,大腦停止構建和加強參與運動技能發展和在空間中自我定位的能力的連線,導致日後出現更多的運動問題。“如果你不用它,你就會失去它——這是大腦的座右銘,”她解釋道。

科洛貝和她的同事們繼續進行研究,表明早期干預可以改善運動控制,他們開發了一種旨在促進爬行的裝置。該裝置名為“自啟動俯臥前進爬行器”(SIPPC),由一件高科技連體衣和一個配備機器學習演算法的三腿輪式機器人組成。連體衣中的感測器檢測到嬰兒的踢腿或體重轉移,機器人透過朝同一方向推動支撐平臺來響應,從而幫助嬰兒朝著他或她想要去的方向前進。在一項初步的為期 12 周的試驗中,研究人員觀察了 28 名有腦癱風險的嬰兒,他們每週兩次使用 SIPPC 練習爬行(該疾病的正式診斷通常在 1 歲後進行)。接受 SIPPC 輔助的嬰兒比在未使用動力機器人的小組中練習的嬰兒早一個月左右能夠在房間裡移動。當研究人員在 14 個月大時進行隨訪時,他們發現接受運動輔助的嬰兒也更有可能獨立爬行。

該團隊現在正在擴大試驗範圍,並計劃招募近 80 名有腦癱風險的嬰兒。該研究的合著者、生物工程學教授安德魯·法格(Andrew Fagg)說:“我們希望最終能夠擁有一種機器人療法,可以為這些孩子提供更多的運動體驗,並提高他們參與社會和長大後獨立生活的能力。”


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圖片來源:Brown Bird Design;來源:“用於教嬰兒爬行技能的新型輔助裝置”,作者:MUSTAFA A. GHAZI 等人,刊登於《現場和服務機器人技術》,由 DAVID S. WETTERGREEN 和 TIMOTHY D. BARFOOT 編輯。施普林格國際出版社,2016 年

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