下肢假肢的机械设计与控制

采访Max Shepherd

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Max Shepherd是麦考密克工程学院生物医学工程系的博士生。他的研究重点是下肢假肢的机械设计和控制,以及假肢足的行为如何影响行走的生物力学。 Max最近被任命为总统研究员,这是西北大学授予研究生的最具声望的奖学金 www.18luck.inf

你会如何向非学术观众描述你的研究和/或工作?
我的工作重点是设计机器人假脚,可以根据任务改变他们的行为。例如,大多数假肢脚是为行走而设计的,但在上下楼梯时感觉太僵硬,就像滑雪靴一样。有了我设计的脚,机载计算机可以命令一个小马达,当它感觉到任务改变时,改变脚的刚度。最近,我用这个机器人假肢脚作为一个研究平台来进行实验,研究截肢患者对僵硬程度的感知程度。这项研究是康复工程和心理物理学领域的交叉,心理物理学是了解截肢患者如何感知假脚的物理刺激。

您如何找到关于您的研究和/或工作的有益和挑战性?
我在康复医院雪莉·瑞恩能力实验室(Shirley Ryan AbilityLab)进行研究,与患者和临床医生一起工作,对他们面临的挑战有更深入的了解,这是非常有益的。对于一个工程师来说,这是一个独特而特殊的环境。让患者保持知情也有其挑战。实验从未完全按照计划进行,而且诸如受试者的舒适度和安全性等因素往往需要实验方法的即时适应。

你的工作最大的潜在影响或影响是什么?
我希望更好地理解截肢患者是如何感知假肢足的机械行为变化的,这将导致处方过程的改变。目前,病人来诊所时通常只试穿一两只脚,然后使用那只脚很多年。我的研究表明,许多患者对这种机械行为非常敏感,但首先需要体验它的影响,以发展和交流他们的偏好。希望这项研究能够促使临床转向使用机器人义肢测试设备,以便在处方过程中充分纳入患者的反馈。

为什么西北?
生物医学工程系在培养学生进入学术界方面有着良好的记录,并与雪莉·瑞恩能力实验室有着独特的关系。这些因素以及在芝加哥市中心的临床环境中进行研究的能力使西北大学成为我的完美选择。

告诉我们目前的成就或你正在努力的东西激动你。
我目前正在访问和与Össur,冰岛Reyjkavik的假肢制造商合作,为设计的跑步假肢开发一个新的框架。我一直跳到有限元建模中,一个我很少了解的领域,我觉得我正在为我对设计的理解增加一个新的维度。我希望我们能够建立一个新的脚,并有人在它上运行!

迄今为止,您最为骄傲的是什么?
到目前为止,我认为我职业生涯中最自豪的时刻是我的导师和我拜访了一家假肢制造商,我们正开始研究我设计的假肢脚踝的潜在商业化。自从我有了这个脚踝的想法已经两年了,它证实了我对这个项目的信念和我为制作一个工作原型所付出的努力。

本文最初出现作为研究生院的一部分聚光灯系列

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