機動手臂讓使用者生活更獨立

對於高度專業醫療機器人產品的需求使得許多公司能夠針對病患的各種需要提供協助，提高他們的生活品質並賦予他們更多自由。

曾罹患中風或腦部創傷的人經常會有一隻手臂失去功能。之後需要接受各種物理治療方法，例如動作技能練習、關節活動度治療，以及柔軟度訓練，並採用拐杖、助步車或支架等各種輔具。Myomo，一家總部設於美國麻州波士頓的醫療機器人公司，開發出一款肌電矯具（動力支架），以機動助力協助患者能夠再次使用他們受損的手和手臂。

肌電技術的原理主要是利用感應器來辨識和測量肌肉收縮時所產生的電位信號。這些感應器也稱為電極，被貼在皮膚上，並使用專門設計的控制器來檢測即使是最輕微的肌肉收縮。控制器觸發馬達啟動來回應使用者想要執行的動作。透過使用一系列的感應器和馬達，使用者可以同時控制多個功能，例如 Myomo 機動支架中肘部和手部的功能。

提供活動能力但不增加身體其他部分的負擔，是很重要的一點。

曾罹患中風或腦部創傷的人經常會有一隻手臂失去功能。之後需要接受各種物理治療方法，例如動作技能練習、關節活動度治療，以及柔軟度訓練，並採用拐杖、助步車或支架等各種輔具。Myomo，一家總部設於美國麻州波士頓的醫療機器人公司，開發出一款肌電矯具（動力支架），以機動助力協助患者能夠再次使用他們受損的手和手臂。

肌電技術的原理主要是利用感應器來辨識和測量肌肉收縮時所產生的電位信號。這些感應器也稱為電極，被貼在皮膚上，並使用專門設計的控制器來檢測即使是最輕微的肌肉收縮。控制器觸發馬達啟動來回應使用者想要執行的動作。透過使用一系列的感應器和馬達，使用者可以同時控制多個功能，例如 Myomo 機動支架中肘部和手部的功能。

圖 1：MyoPro 2+ 讓使用者能夠透過使用醫療機器人更獨立地生活。

這家公司和其產品的主要目標在於使失去手臂功能的人的手臂和手部盡可能獲得和以前一樣的能力，以便能夠更獨立自主地生活。套上褲子或上衣、吃優格時一隻手端著杯子和另一隻手拿湯匙舀著吃，或是端著盤子分菜等各種日常動作，都代表著恢復正常生活（見圖 1）。

不同於截肢者經常採用的義肢取代方式，機動支架會在身體上增加額外重量。因此這家公司的 MyoPro® 2+ 肌電矯具在設計時以儘可能減輕重量為目標，同時也要保有高性能輸出。

在設計與開發過程中，公司的任務是實現支架的動力能力和重量最佳化，使得穿戴者不需要承受不必要的額外重量，進而減輕肩部和頸部的負擔。在 MyoPro 2+ 機動矯具的設計初期階段，該公司就決定使用兩顆由 maxon 設計和製造的精密馬達。MyoPro 2+ 可以直接從患者皮膚表面讀取微弱的肌電圖（EMG）信號，不需借助任何植入物。微弱的信號會啟動微型 maxon 馬達，依照使用者的意圖移動手臂和手部，且不需電流刺激。

圖 2：MyoPro 2+ 的設計著重穿戴舒適和輕量化，因此採用高效能且體積精實的馬達和控制器技術。

機動支架的肘關節利用 maxon DCX19 馬達來驅動，該馬達可提供高功率密度和高效能，且運作平穩。這些馬達有一系列的尺寸選擇，從 6～35mm 不等，並且可以選用貴金屬或是石墨電刷和滾球或燒結軸承。除了馬達之外，MyoPro 2+ 也採用了 maxon 的低噪音行星式減速機，以便支架在日常活動中安靜運作，儘可能不引人注目（見圖 2）。

在手部的操作方面，患者的食指和中指是成對一起運動。如此可提供額外的穩定性和抓握輔助。此處使用的馬達是 maxon RE13，也連接一顆行星式減速機。RE13 馬達以其高效直流電運行而著稱，能效高達超過 90%。與其他 maxon 馬達系列相同，這些馬達提供多種尺寸和轉矩與轉速範圍，可依使用者的需求來選擇。

maxon DCX 有刷馬達和 EPOS 與 ESCON 位置控制器均可線上訂購。

在 MyoPro 2+ 的原型設計製作階段，Myomo 使用 maxon 的 EPOS 50/5 和 ESCON 24/2 控制器來實現一個靈活的設計平臺，以用於量測和微調支架的操作。一旦馬達的特性曲線正確符合並能提供所需的運作功能和規格，該公司就會利用原型設計製作期間所開發的控制參數來整合專用的輕量化電路板。電路板的體積和重量更小且更輕，使這家公司能夠將控制器元緊靠肘關節安裝，且不會妨礙手臂的運動。

MyoPro 由物理和職業治療師推薦，經過醫生開立處方籤，並由專業矯具和義肢供應商根據個人具體需求提供。目前，Myopro 2+ 是市面上唯一一款能夠讓個人恢復日常活動能力的醫療設備，例如自行進食、搬運物品和處理家務。一些患者已經能夠重返工作崗位，另一些則學會了獨立生活，因而減少了額外的照護和復健相關費用。