6.6 C
Zarasai
2024 / 05 / 03

Sukūrė prietaisą, padidinantį fizines žmogaus galimybes: kuo jis išskirtinis?

Ar jau skaitėte?

Natūralius egzoskeletus gamtoje sutinkame gana dažnai. Juos turi kietasparniai vabzdžiai, skruzdėlės, vėžliai, sraigės. Jie padeda apsaugoti kūną nuo agresyvaus aplinkos poveikio, prisideda prie judėjimo aparato funkcionalumo užtikrinimo. Žmonės, norėdami atstatyti prarastas judėjimo funkcijas, praplėsti savo galimybes, pradėjo ieškoti būdų, kaip sukurti dirbtinius egzoskeletus savo kūnui ar atskiroms jo dalims. Tokius, kurie galėtų atlikti įvairias užduotis. Vienas iš pagrindinių šio prietaiso tikslų – padidinti fizines žmogaus galimybes. Tiesa, jie gali padėti ir sergantiems. Pavyzdžiui, patyrusiems insultą atstatyti prarastas judėjimo galimybes.

- Reklama -

Vilniaus Gedimino technikos universiteto (VILNIUS TECH) mokslininkai, Biomechanikos inžinerijos katedros Medicinos ir reabilitacinės technikos laboratorijos vedėjas Gintaras Jonaitis bei Biomechanikos inžinerijos katedros lektorius Donatas Lukšys šiuo metu taip pat kuria dirbtinius egzoskeletus, padėsiančius žmonėms. Kuo jie išskirtiniai?

Egzoskeletų pritaikomumas

Nuotrauka Gintaro Jonaičio.

Sveikatos priežiūros specialistams, besirūpinantiems pacientais, itin reikalingas fizinių galimybių padidinimas tiems pacientams, kuriuos reikia kelti iš lovos ar vartyti, kad nesusidarytų pragulos. Egzoskeletas suteikia galimybę vienam darbuotojui atlikti sunkius ir sudėtingus fizinius darbus.

Egzoskeletai taip pat gali būti pritaikomi ir reabilitacijoje. Kaip žinoma, kuo anksčiau pradedama reabilitacija sunkias traumas patyrusiam pacientui, tuo greičiau jis gali grįžti normalų gyvenimą.

Sutrikus motorinėms funkcijoms, pavyzdžiui, atsiradus nevalingam galūnių drebėjimui, sergant Parkinsono liga ar esencialiniu tremoru, nykstant raumenims dėl amiotrofinės sklerozės – šiuos prietaisus taip pat galima sėkmingai panaudoti.

„Jie, atpažinę parazitinius virpesius, gali šiuos eliminuoti atitinkama servopavarų valdymo programa. Apie 400 m. naudojamas neįgaliojo vežimėlis – dar viena sritis, kurioje sėkmingai galima panaudoti egzoskeletų galimybes“, – teigia G. Jonaitis.

- Reklama -

Perspektyvios sritys – buitis, pramonė, kur naudojantis šiais įrenginiais galima perimti dalį ar net visą žmogui tenkantį darbo krūvį.

Egzoskeletus galima panaudoti netgi pramogoms, pavyzdžiui, išplečiant virtualiosios realybės galimybes.

Unikali pagalba ir reabilitacijos srityje

Atlikti moksliniai tyrimai parodė, kad reabilitacijoje kaip treniruokliai taikomi egzoskeletai suteikia geresnį reabilitacijos efektyvumą, palyginus su tradicine reabilitacija. Vienas iš pagrindinių egzoskeletų privalumų yra tas, kad jie – lengvai perprogramuojami.

„Pavyzdžiui, jei pacientui paskirta konkreti reabilitacijos programa, ją galima nustatyti vienu mygtuko paspaudimu. Dar vienas svarbus aspektas atliekant reabilitaciją – egzoskeletus galima naudoti ir namuose, nereikia numatytu laiku vykti į gydymo įstaigą“, – pasakoja D. Lukšys.

Norint užtikrinti reabilitacijos efektyvumą, prie egzoskeleto ar paties paciento pritvirtintais jutikliais registruojami ir stebimi kritiniai parametrai, kurie patvirtina ar reabilitacija atliekama efektyviai. Būtina atkreipti dėmesį, kad mūsų kūnai vadovaujasi labai paprastu principu: jei kažkurios kūno dalys ar organai nenaudojami, jie pradeda atrofuotis. Dėl to sudarant reabilitacijos programas, svarbu atkreipti dėmesį, kad reabilitacijos pradžioje egzoskeletas perimtų didžiąją dalį ar net visą žmogaus kūno svorį. Vėliau, pavyzdžiui, gyjant klubo sąnariui, apkrovos palaipsniui būtų sugrąžinamos natūraliam kūno judėjimo aparatui. Taip būtų išvengiama raumenų, sausgyslių ir kaulų nykimo.

Idėja gimė dirbant su studentais

Egzoskeletų, kaip ir bioninių galūnių projektavimas, iš pradžių domino kaip puiki edukacinė priemonė studentams, vaizdžiai pademonstruojant kaip, pavyzdžiui, servovarikliuku traukiama virvutė, kuri judina mechaninius šarnyrus, gali atkartoti žmogaus rankos judesį.

„Dabar visa tai pamažu perauga į realių problemų sprendimą pagal fizinių asmenų užklausas, kuriant individualizuotas dirbtines sistemas, galinčias atstatyti natūralias judėjimo funkcijas, padedančias susitvarkyti su pačiais įvairiausiais motoriniais sutrikimais“, – teigia VILNIUS TECH ekspertas G. Jonaitis.

Kuriant egzoskeletus įdomiausia būna tuomet, kai suprojektuota biomechatroninė sistema pradeda dirbti ir judėti taip, kad tampa lyg natūrali kūno dalis, jos pratęsimas.

Galimybė prisidėti prie technologijų kūrimo žmonėms skatina nesustoti ir kurti tokias pagalbines sistemas bei dalinantis patirtimi, skaityti paskaitas, suteikti patirtį būsimiems inžinieriams, kurie ateityje galės realizuoti savo idėjas, padėti savo aplinkai.

Prietaiso veikimo principas – koks jis?

Standaus egzoskeleto konstrukcija projektuojama taip, kad galėtų perimti žmogaus kūno motorines funkcijas: segmentai su servopavaromis tvirtinami prie žmogaus rankų, kojų, liemens. Jei kuriamas lankstus, „minkštas“ egzoskeletas, naudojamas dirbtinių raumenų kostiumas, kuris atkartoja žmogaus galūnių raumenų išdėstymą. Egzoskeletai dėl valdymo ir naudojimo ypatumų priskiriami prie „žmogaus-roboto“ sąsajos (angl. Human-robot interface – HRI) įrenginių.

„Pagal poreikį gali būtų naudojama apatinių arba viršutinių galūnių, viso kūno mechatroninė sistema. Sistemos servopavarų ar dirbtinių raumenų valdymas atliekamas mikrovaldikliais pagal gaunamus signalus iš inercinių, taktilinių ar biosignalų jutiklių. Tiesa, atskirais atvejais gali būti naudojamas suprogramuotos judesių sekos. Jei egzoskeletas naudojamas reabilitacijai, kaip treniruoklis, jis gali būti tvirtinamas prie specialios konstrukcijos stovo arba netgi kėdės“, – pasakoja Biomechanikos inžinerijos katedros lektorius D. Lukšys.

Kaina priklauso nuo atliekamų funkcijų

Egzoskeleto sukūrimo kaina priklauso nuo to, kokias funkcijas jis turės vykdyti, koks turės būti tikslumas, patikimumas, pavarų jėgos momentai. Fizinių komponentų kaina svyruoja nuo kelių šimtų iki kelių tūkstančių eurų.

Programinei įrangai, tyrimams, pritaikant sistemą konkrečiai veiklai, dažniausiai skiriama didžiausia investicijų dalis, kuri atskirais atvejais gali siekti ir kelis šimtus tūkstančių ar net milijonus eurų.

„Tobulai suderinta biomechatroninė sistema nevaržo žmogaus judesių, padeda jam realiu laiku atlikti įvairias užduotis. Kuriant egzoskeleto apatinę ir viršutinę dalis VILNIUS TECH laboratorijoje, buvo pasinaudota MITA priemonėmis „Inostartas“. Tai leido įsigyti aukščiausio technologinio lygmens servopavarų, mikrovaldiklių, tyrimams reikalingų inercinių, taktilinių jutiklių“, – teigia G. Jonaitis.

Agnė Augustinaitė
Ryšių su visuomene skyriaus specialistė
Vilniaus Gedimino technikos universitetas

 

spot_img

Vagis blokavo prie darželio atvykusių tėvų mašinų užrakinimą, pasisavino pinigus

Šiaulių policija prie vaikų darželio sulaikė vyrą, kuris turėjo svetimų mašinų užrakinimą blokuojantį įrenginį. Manoma, kad tokiu būdu buvo apvogti keli tėvai, kurie savo vaikus atvežė į darželį. Negalėję užrakinti automobilio, jie jį paliko neužrakintą...

„Rimi“ įsigiję aliejaus pigiau pasiruoškite šių gardžių užpilų salotoms: štai, ko prireiks

Saulėgrąžų aliejus pasižymi itin švelniu skoniu, tad jis plačiai mėgstamas tiek profesionalių virėjų, tiek gaminančių pigesnius dienos patiekalus namuose. Be to, šis aliejus įvairiai pritaikomas nuo gardžių kepinių iki pikantiškų salotų užpilų. Gydytoja dietologė...

Metereologai prognozuoja, kad ši vasara Palangoje bus šilta ir sausa

Įsibėgėjant 2024 metų vasaros atostogų rezervacijai, Palanga kviečia poilsiautojus mėgautis ne tik šilta Baltijos jūra, bet ir turiningu laisvalaikio praleidimu. Metereologai prognozuoja, kad ši vasara Palangoje bus šilta ir sausa, todėl idealios sąlygos paplūdimio...

Šiandien, ketvirtadienis – paskutinė diena deklaruoti pajamas ir skirti 1,2 proc. paramai

Ketvirtadienis yra paskutinė diena, kai šalies gyventojai gali pateikti pajamų deklaracijas. Valstybinės mokesčių inspekcijos (VMI) duomenimis, šiuo metu pareigą jau atliko apie 69 proc. privalančiųjų deklaruoti gyventojų, o iš viso pajamų mokesčio deklaracijas pateikė daugiau...

Kuo Mamos diena arčiau, tuo „Iki“ – pigiau: tulpės – vos po 33 centus,...

Geriausia dovana mamai – dėmesys ir nuoširdūs žodžiai, bet juos tik sustiprina su meile iškeptas tortas ir gaivi pavasariškų tulpių puokštė. „Iki“ pasirūpino, kad dovanomis mylimai mamai kiekvienas pirkėjai galėtų pasirūpinti be vargo ir...

ORAI: Ketvirtadienio dieną be lietaus, aukščiausia temperatūra vietomis iki 27 laipsnių šilumos

Ketvirtadienio dieną be lietaus. Vėjas rytų, 6–11 m/s. Aukščiausia temperatūra 20–25, šalies pietvakariuose vietomis iki 27 laipsnių šilumos. Penktadienį be lietaus. Vėjas rytų, naktį 4–9 m/s, dieną 6–11 m/s. Temperatūra naktį 4–9, kai kur 10–12...

Gegužės 2-oji: vardadieniai, astrologija, dienos INFO

Gegužės 2-oji – Pasaulinė tuno diena. Gegužės antroji, ketvirtadienis – 122-oji metų diena (ketvirtoji 18-osios metų savaitės diena), iki Naujųjų metų lieka 242 dienos. Savo vardadienius šiandien švenčia Atanazas, Eidmantas, Eidmantė, Eidmina, Eidminas, Eidminė, Eidotas, Eidotė,...

Astrologinė prognozė gegužės 2-ajai, ketvirtadieniui

AVINAS. Gali tekti spręsti nelengvus finansinius rebusus, ruošti ataskaitas, susiduriant su keistais netikėtumais. Regis, pokalbiai su draugais, pažįstamais suteiks tvirtybės. Tik nepraraskite saiko vartodami svaigalus, nes grės problemos. JAUTIS. Darbe nesijausite užtikrintai dėl juntamos neteisybės...

Sorų kruopos – ir pigios, ir vienos sveikiausių: „Iki“ pataria, kaip jas skaniai paruošti...

Rūpinantis sveikata, vis dažniau ieškoma maisto produktų, kurie ne tik pasotintų, bet ir turėtų organizmą stiprinantį poveikį. Gilinamasi į įvairius ir net egzotiškus produktus, tačiau kartais pamirštami tradiciniai lobiai. Soros neabejotinai yra vienas jų...

Geriausiu pasaulyje vadinamo šokoladinio pyrago paslaptis: štai kaip jį ruošia švedai vos iš kelių...

Dar trečiadienį dažnuose namuose pakvips kepiniais, mat rytoj pasaulyje minima „pi diena“. Ji skirta matematiniam simboliui π (pi), tačiau šią dieną mėgstama švęsti su pyragais, nes angliškai žodžiai „pie“ ir „pi“ tariami vienodai. Pasak...

„Iki“ raitojasi rankoves: kruopščiai palygino 10 tūkst. prekių, kad pirkėjams atneštų dar daugiau naudos

Vis daugiau pirkėjų patys įsitikina, kad vienas efektyviausių metodų sutaupyti parduotuvėje – rinktis privačių prekių ženklų produktų linijas, tokias kaip „Iki“ ar „Clever“. Prekybos tinklas „Iki“, siekdamas kuo geriau pateisinti pirkėjų lūkesčius ir nuolat...

„Rimi“ dairykitės vienos žuvies: vietoje lašišos galite rinktis ją, o skonis tikrai nebus prastesnis

Nors daugelis upėtakių rūšių aptinkamos laukinėje gamtoje, visame pasaulyje jie taip pat plačiai auginami maistui. Gydytoja dietologė dr. Edita Gavelienė sako, kad ši žuvis – tai baltyminis produktas, kuris gali padėti reguliuoti svorį ir...

Kai nėra nei laiko, nei noro gaminti – 3 dar neragauti pigūs patiekalai iš...

Visai nebrangu, o galimybės sočiai vakarienei – kone neribotos. Būtent dėl to smulkinta mėsa ir faršas taip dažnai tampa pagrindiniu patiekalų ingredientu: pradedant balandėliais, cepelinais, žemaičių blynais ir baigiant įvairiausiomis sriubomis ir troškiniais. Šaltuoju...

Sultinga mėsa ir traški odelė – 5 „Iki“ kulinarijos technologės patarimai, kad orkaitėje keptas...

Keptas viščiukas – viena lengviausių ir pigiausių vakarienių, kadangi jai nereikia nei daug ingredientų, nei ilgai suktis virtuvėje. Kone visą darbą už jus nuveiks orkaitė, tereikės pasinaudoti prekybos tinklo „Iki“ kulinarijos technologės Gailės Urbonavičiūtės...