maxon与儿童健康

在罹患大脑性瘫痪病症的儿童中，有54%的儿童可以独立行走，16%的儿童需要专用装置辅助才能行走，另外还有30%的儿童直到五岁还没有行走能力。为了改善这种情况，Junia的一个研究团队多年来一直投身于欧洲研究项目MOTION，为无法行走的脑瘫儿童创造实用的外骨骼。

Luc Masson的女儿患有多重缺陷病症，他做梦都希望看到自己的小宝贝有一天能自己行走。在十年之前，他第一次遇到Junia团队。那时，Junia团队的研究人员正在开展一项可行性研究，并在获得初始资金之后制造出第一版外骨骼。这便是Junia的MOTION项目的开端。

当时，团队刚开始与Interreg 2 Seas项目合作，这是一个覆盖英国、法国、荷兰和比利时的大型资助项目。该项目的主要目标是在上述地区打造一个创新摇篮，并重点关注强调包容性和可持续性的研究和知识。如此就为MOTION项目的发展创建了一个欧洲联盟。

Junia团队成员和Interreg 2 Seas项目标志

MOTION项目

在研究人员、工程师和临床医生的共同努力下，MOTION项目致力于为脑瘫儿童设计和制造适合下肢穿戴的外骨骼。这种外骨骼可以帮助脑瘫儿童并支撑他们行走，同时也可以通过智能套装测量患儿的压力以及其他各种生理指数。

这个联盟包括14名合作伙伴，分布于欧洲资助项目覆盖的四个国家内。他们可支配的总预算达到740万欧元。在Junia团队中，这意味着可以有五名研究人员全职研发下肢外骨骼。所有合作伙伴共指派了50名研究人员参与外骨骼项目。

Junia担任MOTION项目领导者

Junia集团是欧洲领先的私立高等教育机构之一。这家机构从1885年开始提供包括基础教育（包含HEI、ISA和ISEN Lille的工程设计学位）、研究工作、公司咨询服务和专业进修教育等多种服务。

Junia集团：

• 广受认可的法国普通私立高等教育机构 (EESPIG)
• 共有四个校区：里尔、波尔多、沙托鲁和拉巴特。
• 目前共有5,000名学生、450名员工以及共28,000名毕业生。
• 该集团积极参与了23家研究实验室的工作，另外还参加了四家区域性公共实验室的联合监督工作。
   

Junia团队的研究教授Laurent Peyrodie描绘了团队致力于让更多人更加幸福的美好愿景。“为了提高在家中或在医院中的生活质量，同时也为了让外骨骼技术更加普及，并满足脑瘫儿童的护理需求，这家机构汇集了2个Seas区域的专业知识。有些患儿能自己行走，但有些患儿需要技术辅助，还有一些患儿却永远也无法学会行走。Junia的外骨骼能帮助患儿学习行走并进行必需的监测。” 

外骨骼被认为是轮椅的替代品。它可以让社会对于残障问题有一种新的看法，并可以成为让大众接受这类技术的跳板。当然，外骨骼也可以用于治疗下肢偏瘫等疾病。

应对外骨骼研发的技术挑战

研发这样的外骨骼并不容易。在设计过程中，团队还必须考虑儿童生长所带来的影响。这项任务的确很有挑战性。下肢外骨骼必须是模块化的，所有关节结构全都相同，并且在任何情况下都是自主和平衡的，没有任何外部机构。另外，外骨骼的安全性也必须非常高、适合每一名儿童的具体需要，并且具有可机械调整高度和宽度的结构。

医疗和技术团队之间的合作帮助Junia团队成员能够开发出一种能适应儿童体质变化的机械结构。

在制造之前，可使用模拟工具和临床数据来测试这些机械结构。用于测试的工具同样可用来评估基本转矩和地面力，以确定选择哪一种电机。

maxon电机改变成千上万儿童的生活

外骨骼必须满足多项要求。其中最重要的要求包括：良好的功率重量比可以实现轻型设计、紧凑型设计不会妨碍用户运动，以及需要减速装置的高转矩。

Junia外骨骼需要配备具有强大转矩和加速度的电机。此外，它们所消耗的能量应该尽可能少，并且允许访问控制参数。因此，Junia团队最终决定选择maxon高性能电机。这些电机可以为六个关节提供动力：每个髋关节配备两台电机，每个膝关节配备一台电机。外骨骼脚踝的动力装置由Mobilab提供。

Junia moteur maxon 2 drive.tech

maxon的EC 60和EC 90电机以及EPOS4控制器用于控制外骨骼，电机则通过EPOS4 EtherCAT驱动系统联网。

经过一年半的研发工作，Junia现在已制造和组装了一种适合儿童体型和体格的机械结构。这种机械结构可以将由鲁汶大学开发的脚踝和髋部连接起来。每条腿装备三台带减速装置的maxon电机，一台用于膝部，另两台用于髋部，另外还有三台EPOS4控制器（用于模块化数字位置控制）。它们可以用来测试行走时的平衡控制算法。

Junia和maxon法国之间的合作

Junia团队的外骨骼有非常精确的要求，而只有maxon才能通过其高品质、可靠的产品满足该团队的要求。maxon不仅销售电机，而且还提供专为电机开发的控制器。这种组合非常适合Junia，因为可以轻松集成到MOTION项目中。“我们仔细阅读了关于外骨骼和机器人技术的博客文章，并且了解到maxon产品已被广泛应用。我们希望maxon电机的高品质也能为我们所用。基于我们的计算结果，maxon产品正是我们最需要的。”

maxon产品的紧凑性、重量和功率重量比深深吸引了Junia团队，后者可通过maxon在线商店订购产品，并享受最优惠的价格和最快的供货时间。此外，maxon法国的技术支持人员还帮助Junia技术团队进一步了解maxon控制器的功能，以实现最佳的参数设置。

与maxon法国携手共创未来

Junia计划在脑瘫患儿身上测试外骨骼的使用，以达到技术成熟度等级5级，之后再进入认证阶段，以便能在更大的患者群体中进行临床测试。

这种结构在英国得到复制，同样使用的是maxon产品。参与项目的所有人员都使用maxon产品，从而能更简单方便地将不同的系统连接在一起。“我们可以使用相同类型的控制系统，以及相同类型的控制板。这样就能更方便地进行整合。当然，我们也推荐使用maxon产品”，研究教授Laurent Peyrodie说。

接下来，Junia准备在技术方面最终确定产品结构，并计划在年底之前邀请健康儿童测试使用这个结构；之后在第二阶段中，就可以邀请脑瘫患儿测试使用。

MOTION项目视频：自动化道路“十步曲”

在这一系列研发挑战中，maxon的作用至关重要，因为这家公司可以不断提供新的甚至更强大的电机系统。在2021年底，maxon推出专为动态应用设计的新产品，并在动态响应、紧凑性和功率密度方面完全满足市场需求。

新产品中包括全新的EC frameless DT，这是动态运动产品系列的第一款，另外还有具备卓越性能的ECX flat系列，可提供22 mm、32 mm和42 mm直径款型。