Biomedica

Biomecatrónica

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Biomecatrónica es una aplicación interdisciplinaria ciencia que tiene por objeto integrar los elementos mecánicos, electrónicos y partes de los organismos biológicos. Biomecatrónica incluye los aspectos de la biología , la mecánica y la electrónica . También abarca los campos de la robótica y la neurociencia . Un ejemplo de Biomecatrónica es un estudio realizado por Hugh Herr , profesor del MIT . Herr extirpado los músculos de las ancas de rana, para unirse a un pez mecánico y por el pulso de corriente eléctrica a través de las fibras musculares, hizo que los peces a nadar. El objetivo de estos experimentos es hacer que los dispositivos que interactúan con los humanos los músculos , esqueleto y el sistema nervioso . El resultado final es que los dispositivos ayudar con el control motor humano que se ha perdido o alterado por un traumatismo , enfermedad o defectos de nacimiento .

Contenido

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1 ¿Cómo funciona?

1.1 Biosensores

1.2 sensores mecánicos

1.3 Controlador

1.4 Actuador

2 Investigación

2.1 Análisis de los movimientos

2.2 Interconexión

2.3 investigación del MIT

2.3.1 pez robot

2.4 Investigación de las Artes

3 Crecimiento

4 Véase también

5 Enlaces externos

6 Notas

[ editar ]¿Cómo funciona?

Biomecatrónica dispositivos tienen que ser en función de cómo funciona el cuerpo humano. Por ejemplo, cuatro diferentes pasos deben producirse a ser capaz de levantar el pie para caminar. En primer lugar, los impulsos desde el centro del motor del cerebro se envían a los pies y músculos de las piernas . A continuación, las células nerviosas en los pies de enviar información al cerebro para que ajuste los músculos o la cantidad de grupos de la fuerza necesaria para caminar por el suelo. Diferentes cantidades de fuerza se aplica en función del tipo de superficie que se cruzó. La pierna delhuso muscular células nerviosas entonces el sentido y enviar la posición de la planta de regreso a la del cerebro . Finalmente, cuando el pie se levanta a paso, se envían señales a los músculos en la pierna y el pie a la coloque.

[ editar ]Los biosensores

Los biosensores se utilizan para detectar lo que el usuario quiere hacer o sus intenciones y argumentos. En algunos dispositivos de la información puede ser transmitida por el usuario del sistema nervioso o del sistema muscular . Esta información se relaciona con el biosensor a un controlador que puede estar ubicado dentro o fuera del dispositivo de biomechatronic. Además de los biosensores recibir información sobre la extremidad posición y fuerza de la extremidad y el actuador . Los biosensores vienen en una variedad de formas. Pueden ser cables que detectan la actividad eléctrica , electrodos de aguja implantados en los músculos , y conjuntos de electrodos , con los nervios crecen a través de ellos.

[ editar ]Los sensores mecánicos

El propósito de los sensores mecánicos es para medir la información sobre el dispositivo biomechatronic y relacionar esa información para el biosensor o controlador.

[ editar ]Controlador

El controlador en un dispositivo transmite biomechatronic del usuario intenciones a los actuadores. También interpreta la información de retroalimentación para el usuario que viene de los biosensores y sensores mecánicos. La otra función del controlador es para controlar los movimientos del dispositivo de biomechatronic.

[ editar ]actuador

El actuador es un músculo artificial. Su función es producir la fuerza y el movimiento. Dependiendo de si el dispositivo es órtesis o prótesis el actuador puede ser un motor que asiste o sustituye músculo original del usuario.

[ editar ]Investigación

Biomecatrónica es un campo de rápido crecimiento pero a partir de ahora hay muy pocos laboratorios que realizan investigación. El Instituto de Rehabilitación de Chicago , la Universidad de California en Berkeley , el MIT y la Universidad de Twente en los Países Bajos son los líderes en la investigación de biomecatrónica. Las tres áreas principales se hizo hincapié en la investigación actual.

Analizando los movimientos humanos, que son complejas, para ayudar en el diseño de dispositivos biomechatronic

El estudio de cómo los dispositivos electrónicos se puede interconectar con el sistema nervioso.

Prueba de las maneras de utilizar tejido vivo músculo como actuadores para dispositivos electrónicos

[ editar ]Análisis de los movimientos

Una gran cantidad de análisis sobre el movimiento humano es necesaria porque el movimiento humano es muy complejo. MIT y la Universidad de Twente, están trabajando para analizar estos movimientos. Ellos están haciendo esto a través de una combinación de modelos informáticos , las cámaras de los sistemas y los electromiogramas .

[ editar ]Interfaz

Interfaz permite que los dispositivos biomechatronic para conectar con los sistemas musculares y los nervios de los usuarios para enviar y recibir información desde el dispositivo. Esta es una tecnología que no está disponible en común aparatos ortopédicos y prótesis dispositivos. Grupos de la Universidad de Twente está haciendo medidas drásticas en este departamento. Los científicos han desarrollado un dispositivo que le ayudará a tratar la parálisis y la carrera a las víctimas que son incapaces de controlar sus pies al caminar. Los investigadores también están a punto de un gran avance que permitiría a una persona con una amputación de la pierna para controlar su prótesis de pierna a través de los músculos de sus muñones.

[ editar ]investigación del MIT

Hugh Herr es el principal científico de biomechatronic en el MIT . Herr y su grupo de investigadores están desarrollando un tamiz de circuito integrado de electrodos y dispositivos protésicos que se están acercando a imitar el movimiento humano real. Los dos dispositivos protésicos actualmente en la fabricación será controlar el movimiento de la rodilla y el otro será controlar la rigidez de una articulación del tobillo.

[ editar ]pez robot

Como se mencionó anteriormente el señor y sus colegas hicieron un pez robótico que fue impulsado por el tejido muscular vivo tomado de las ancas de rana. El pez robot es un prototipo de un dispositivo de biomechatronic con un actuador de la vida. Las siguientes características se les dio a los peces. [ 1 ]

Un flotador de espuma de poliestireno para que los peces pueden flotar

Los cables eléctricos para las conexiones

Una cola de silicona que permite a la fuerza mientras que la natación

Alimentación

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