科技的终极意义在于改善人类的生活。在本期视频中,我们非常荣幸地展示了 CubeMars 在医疗健康领域的温暖应用。加拿大舍布鲁克大学(Université de Sherbrooke) 的研究团队成功研发了一款专为肌肉萎缩患者设计的创新康复设备。
该设备巧妙集成了 CubeMars AK10-9 与 AK80-64 关节电机,完美平衡了“紧凑体积”与“高扭矩输出”,为患者提供安全、精准的被动与主动拉伸康复运动,展现了机器人工程在医疗康复领域的巨大潜力。
针对肌肉萎缩(Muscular Atrophy)患者的康复拉伸,传统的物理治疗往往依赖治疗师的人工手法,不仅耗费人力,且力度难以量化和保持一致。而研发一款自动化的康复机器人,面临着极其严苛的工程挑战:
空间与重量的极致限制:康复设备通常需要贴近患者身体(如穿戴式或床边设备),内部机械空间寸土寸金,且设备自身必须轻量化,以免给患者带来压迫感。
大扭矩与小巧体积的矛盾:拉伸萎缩的肌肉和关节需要持续且稳定的力量输出,传统电机为了达到足够的扭矩,往往体积庞大、笨重。
医疗级的安全性与柔顺性:患者的肌肉和关节非常脆弱,设备绝对不能“生拉硬拽”。电机必须具备极高的力控精度和柔顺性,能够实时感知患者的阻抗并做出安全反应。
为了攻克上述难题,舍布鲁克大学团队经过严格的选型,最终采用了 CubeMars AK10-9 和 AK80-64 电机作为康复设备的动力核心。其在医疗场景下的核心优势体现在:
1. 卓越的扭矩密度,打破物理空间限制:AK10-9 和 AK80-64 将高性能无刷电机、精密行星减速器与 FOC 驱动器高度集成于极其紧凑的铝合金外壳中。这种极高的功率密度,使得研发团队能够在极小的设备关节内塞入强大的动力源,大幅缩小了康复设备的整体体积和重量,提升了患者的使用体验。
2. 医疗级的精准力控与极致平顺性:康复拉伸最忌讳“顿挫感”。CubeMars 电机搭载先进的 FOC(磁场定向控制)算法,具备极低的齿槽转矩和极高的力矩控制带宽。这意味着电机在运行和停止时如丝般顺滑,能够以毫米/毫牛米级的精度执行拉伸轨迹,确保患者在康复过程中感受到的是柔和、持续的助力,而非机械的拉扯。
3. 高集成度简化机械结构,提升可靠性:传统的康复设备可能需要“电机+减速机+编码器+驱动器”的复杂拼装,不仅占用空间,还增加了故障率。CubeMars 的一体化关节设计实现了“即插即用”,大幅简化了设备的机械布线和装配难度,让研发团队能将更多精力投入到核心的康复医学算法和人体工学设计中。
通过本视频,您可以直观地感受到 CubeMars 电机在医疗康复设备中的出色表现:
设备运行特写:清晰展示搭载 AK10-9 和 AK80-64 电机的康复机械臂,在进行拉伸动作时的极致平顺与安静。
紧凑结构展示:揭秘设备内部小巧的关节模块,看 CubeMars 电机如何在有限空间内爆发强大扭矩。
研发理念分享:聆听舍布鲁克大学团队分享他们如何利用 CubeMars 的动力方案,将复杂的医疗康复理念转化为可靠的工程现实。
Q1:医疗康复机器人对关节电机有哪些特殊要求?
A: 与工业机械臂追求“绝对精度和速度”不同,医疗康复电机最看重的是安全性、柔顺性(阻抗控制能力)、低噪音以及紧凑轻量化。CubeMars AK 系列电机凭借高分辨率编码器和优化的控制算法,能够完美支持医疗级的柔顺力控需求。
Q2:如果患者在拉伸过程中突然感到疼痛并产生抗拒,电机安全吗?
A: 非常安全。CubeMars 电机支持高频的力矩反馈和阻抗控制模式。当设备检测到外部阻力异常突变(如患者肌肉痉挛或抗拒)时,控制系统可以瞬间做出反应,电机立即进入柔顺跟随或停止状态,从根本上杜绝了二次机械损伤的风险。
无论是肌肉萎缩康复设备、下肢外骨骼、还是上肢辅助机械臂,CubeMars 都能为您提供高功率密度、高安全性的微型驱动解决方案。