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KinovaRobotics开发出适用于残疾人的机械臂

我们通常认为机器人在各种任务中取代了人类,各种各样的机器人也可以增强人类的能力。这对残疾人尤其适用。

KinovaRobotics的Jaco臂是一个辅助机械臂,设计安装在电动轮椅上。轻量碳纤维臂具有六个自由度,加上三指抓手,它坚固耐用,用途广泛,所以经常被用作项目研究。Kinova创造了它,为那些有流动性限制的人的生活增添了自主性。

今年早些时候,玛丽·尼尔森向大家分享了她的故事,她是一个11岁的女孩,患有脊椎肌肉萎缩,她用自己的机械臂按摩她的马。脊髓肌萎缩是一种神经肌肉疾病,它损害了自发性肌肉运动,包括帮助呼吸的肌肉,玛丽不得不依靠一把电动椅来活动。

我们想了解更多关于Kinova如何设计它的Jaco手臂,以及这对像Mary这样的人意味着什么,所以我们与Kinova和Mary的父母进行了交谈,以了解机器人手臂能产生多大的差异。

Mary在拥有手臂之前是如何与世界互动的,一般来说,尝试机器人手臂的决定涉及到什么?那为什么Kinova的手臂是特别的呢?

玛丽和你我一样与世界互动,她只是需要使用不同的工具罢了。例如,她能独立的使用电脑、iPad和手机,她更喜欢用鼠标操作电脑。但是,她无法移动鼠标,她只用蓝牙将轮椅连接到每个设备,以便使用轮椅操纵杆移动鼠标指针/光标。

多年来,我们在她的轮椅上安装了一个曼弗托魔法手臂和超级夹子,她使用的方式和机器人手臂非常相似。我们可以把棒球棒、油漆刷、玩具等放在超级夹子里,这样玛丽就可以像身体上有能力的孩子一样握住物体并进行互动。玛丽一直想变得更加独立,所以我们知道机器人手臂是她必须尝试的东西。我们在YouTube和他们的网站上看到了Kinova Arm的视频,所以我们联系他们进行了试验。

你能告诉我们关于Jaco手臂的情况吗?设计辅助机器人手臂的过程与设计传统机器人手臂的过程有何不同?

Nathaniel Swenson,美国运营部主管——Kinova的辅助技术:Jaco是我们的旗舰机器人臂。受CEO的启发,它被设计成一种辅助技术,考虑到轮椅使用者的能力。

Jaco和我们其他机器人的主要区别在于速度和功耗,例如专为满足学术和工业研究团队的需求而设计的新Gen3。其他像Gen3这样的机器人可以更快地移动,并稍微多消耗一些能量,因为它们不受电动轮椅电池大小的限制。根据用例的不同,它们可能不会直接与研究环境中的人交互,并且可以更快速地安全地移动。Jaco的设计目的是以安全的速度移动,并与最终用户直接接触,直接从轮椅上获取很少的动力。

辅助机器人设计过程中最重要的考虑是最终用户的安全。Jaco用户通过他们现有的驱动控制来操作他们的机器人,以帮助他们进行日常活动,比如吃饭、喝酒和开门,他们不必担心机器人一整天都在消耗他们椅子的电池。由于满足了我们的电动椅用户的需求而产生的优雅设计,使后来的[产品]迭代(如Gen3)也受益匪浅:Kinova的机器人重量轻,耗电量极为高效,可安全地直接与人类机器人交互。传统的工业机器人并非如此。

玛丽的学习过程是怎样的?她是觉得自己掌握了手臂,还是觉得这是一个不断学习的过程?

玛丽的学习过程非常快。然而,她每天都用她能用手臂做的新事情来惊异我们。从字面上看,在把胳膊放在椅子上的几分钟内,玛丽发现了这个问题,并与Kinova代表握手。对手臂的控制能力非常直观,Kinova代表说,SMA(脊髓肌肉萎缩)儿童是完美的使用者。玛丽已经学会了用手臂做许多精细的运动,从拿起铅笔或尺子之类的小东西,调整她脸上的眼镜。

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