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工程與醫學的綜合性發展 - Industrial Centre - The Hong Kong ...

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ic spotlight<br />

以 每 天 一 毫 米 進 行 間 歇 性 牽 引 成 骨<br />

是 目 前 被 廣 泛 接 受 的 治 療 方 案 , 過<br />

快 速 率 被 認 為 不 但 會 減 慢 骨 骼 的 復<br />

原 , 甚 至 會 造 成 傷 害 。 研 究 項 目 旨<br />

在 開 發 一 套 以 微 處 理 器 控 制 的 自 動<br />

化 牽 引 系 統 , 以 進 行 成 骨 牽 引 及 記<br />

錄 療 程 相 關 數 據 , 評 估 以 持 續 性 牽<br />

引 成 骨 技 術 能 否 縮 短 治 療 所 需 時<br />

間 。 項 目 以 兔 下 頜 骨 進 行 牽 引 成 骨<br />

實 驗 去 量 度 治 療 效 果 , 並 預 計 於<br />

2010 年 底 前 完 成 研 究 。<br />

這 項 目 的 首 席 研 究 員 為 香 港 大 學 牙<br />

醫 學 院 口 腔 頜 面 外 科 講 座 教 授 張 念<br />

光 , 工 業 中 心 高 級 工 程 師 黃 仲 明 及<br />

工 程 師 王 得 豪 均 擔 任 項 目 之 合 作 研<br />

究 員 。 工 業 中 心 與 香 港 大 學 牙 醫 學<br />

院 過 去 多 年 一 直 保 持 緊 密 的 合 作 關<br />

係 。 工 業 中 心 以 多 種 工 業 工 程 技 術<br />

為 香 港 大 學 牙 醫 學 院 提 供 口 腔 頜 面<br />

外 科 手 術 的 研 究 和 應 用 協 助 , 其 中<br />

以 快 速 原 型 製 造 技 術 為 主 , 取 得 令<br />

人 滿 意 的 效 果 。 是 次 項 目 也 是 工 業<br />

中 心 與 香 港 大 學 牙 醫 學 院 過 往 多 年<br />

在 牽 引 成 骨 技 術 及 其 他 醫 學 工 程 項<br />

目 合 作 的 延 伸 發 展 。<br />

牽 引 成 骨 術 是 一 個 啟 動 再 生 的 手 術<br />

過 程 , 在 一 段 長 時 間 中 以 機 械 拉 力<br />

來 加 強 損 傷 組 織 的 生 物 反 應 以 製 造<br />

新 骨 骼 組 織 。<br />

<strong>The</strong> IC supported PolyU’s Department<br />

of Health Technology and Informatics<br />

(HTI) to develop a novel design of handfunctions<br />

training robotic system for<br />

stroke patients to actively recover their<br />

hand functions. <strong>The</strong> system detects<br />

the intention of hand opening or hand<br />

closing from the stroke patient using<br />

his/her muscle signals measured by<br />

surface electromyography (EMG) from<br />

the hemiplegic side. <strong>The</strong> sophisticated<br />

device is made up of an embedded<br />

controller and a robotic hand module.<br />

It allows much flexibility as each finger<br />

assembly can also be adjusted to fit for<br />

different finger length. With the use of<br />

this light and portable robotic device,<br />

stroke patients can practice more easily<br />

for the opening and closing of hands<br />

at their own will, and handle functional<br />

daily living tasks with ease.<br />

<strong>The</strong> device not only provides the<br />

user continuous active control using<br />

electromyography (EMG) but also allows<br />

the person to handle and feel real<br />

objects with their own hand while<br />

using the robotic system. It is also<br />

very light and portable. <strong>The</strong> user<br />

can carry the hand robot around<br />

to achieve functional daily living<br />

10 IC Newsletter<br />

Exoskeleton Hand Robotic<br />

Training Device<br />

外 骨 骼 機 器 訓 練 系 統<br />

An active rehabilitation system for hand functions training using an<br />

exoskeleton robot with muscle signals<br />

結 合 機 械 及 上 肢 殘 障 人 士 意 志 的 主 動 式 訓 練 裝 置<br />

Patent application no. 專 利 申 請 編 號 : 12/472,295<br />

and thus provides more effective taskoriented<br />

training for the elderly and<br />

people after a stroke.<br />

<strong>The</strong> IC participated in the project’s<br />

various design stages including initial<br />

design mock up production, concept<br />

modification and concept realization.<br />

▲▲ <strong>The</strong> Exoskeleton Hand Robotic<br />

Training Device was exhibited in the<br />

InnoCarnival 2010 held at the <strong>Hong</strong><br />

<strong>Kong</strong> Science Park. 在 香 港 科 學 園 舉<br />

辦 的 「 創 新 科 技 嘉 年 華 2010」 中 ,<br />

理 大 向 公 眾 人 士 展 示 外 骨 骼 機 器 訓<br />

練 系 統 。<br />

Principal Investigator 首 席 研 究 員<br />

Dr Raymond TONG Kai-yu<br />

Department of Health Technology and Informatics<br />

<strong>The</strong> <strong>Hong</strong> <strong>Kong</strong> Polytechnic University<br />

香 港 理 工 大 學 醫 療 科 技 及 資 訊 學 系 湯 啟 宇 博 士<br />

Different engineering processes such<br />

as sheet metal, rapid prototyping, laser<br />

cutting and CNC machining were applied<br />

to verify the design and build the mock<br />

up model.<br />

<strong>The</strong> Exoskeleton Hand Robotic Training<br />

Device was recently exhibited in the<br />

InnoCarnival 2010 which was organised<br />

by the Innovation and Technology<br />

Commission and held at the <strong>Hong</strong> <strong>Kong</strong><br />

Science Park. In the 62 nd International<br />

Trade Fair “Ideas – Inventions – New<br />

Products” held in October 2010, at<br />

Nuremberg in Germany, the Device was<br />

awarded a gold medal. <strong>The</strong> judges were<br />

of course highly impressed by the novel<br />

design of the Device but the award also<br />

shows that biomedical engineering<br />

is one of the most popular areas of<br />

development worldwide.<br />

工 業 中 心 協 助 理 大 醫 療 科 技 及 資 訊<br />

學 系 為 中 風 病 人 設 計 及 開 發 一 套 外<br />

骨 骼 機 器 訓 練 系 統 , 協 助 病 人 恢 復<br />

手 部 機 能 。 系 統 的 肌 動 機 械 手<br />

透 過 中 風 病 人 皮 膚 表 面 的 肌 動<br />

電 流 測 定 其 手 部 開 合 的 訊 號 。<br />

這 項 精 密 的 裝 置 是 由 內 置 的 調<br />

節 器 及 機 械 手 組 成 , 並 可 因 應<br />

病 人 不 同 的 手 指 長 度 來 調 校 及

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