5.3 C
Tauragė
2023 / 03 / 31

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

Taisyti prietaisus ar jų netaisyti: įvardijo tris pagrindines baimes

Jei staiga sugedo indaplovė, skalbyklė ar kavos aparatas, tai gali sugadinti ūpą net ir giedrą dieną. Planuose – krūva asmeninių ir profesinių reikalų, tad papildomi klausimai tiesiog nebetelpa galvoje. Mintis apie galimybę taisyti kartais...

Kaip sutaupyti puoselėjant grožį? Vaistininkė dalijasi patarimais

Atėjus pavasariui, daugelis pastebi žiemos padarinius – nusilpusią odą, plaukus ar nagus – ir ima ieškoti pagalbos. „Camelia“ vaistininkė Greta Šimkė sako, kad įvairių nusiskundimų turinčių pacientų sulaukia beveik kasdien. Ji pasakoja, ką pataria...

ORAI: Ketvirtadienio dieną didesnėje šalies dalyje nedideli krituliai, daugiausia lietus

Ketvirtadienio dieną didesnėje šalies dalyje nedideli krituliai, daugiausia lietus. Vėjas pietinių krypčių, 6–11 m/s. Aukščiausia temperatūra 5–10 laipsniai šilumos. Penktadienio naktį lietus, dieną daug kur protarpiais palis. Temperatūra naktį 1–6, dieną 6–11 laipsniai šilumos. Šeštadienio naktį...

Horoskopai kovo 30 dienai

AVINASPamėginkite imtis aktyvių veiksmų iš pat ryto. Turėtų sektis tvarkyti organizacinius ir su finansais ar švietimu susijusius reikalus. Nesiguoskite, kad šiandien tik pirmadienis, taigi darbo savaitė dar nė neįsibėgėjo. JAUTISJei nenorite kurstyti ginčo, privalote šiandien...

ORAI: Šiandien žymesnių kritulių nenumatoma

Šiandien žymesnių kritulių nenumatoma. Vėjas šiaurės vakarų, vakarų, antroje dienos pusėje Vakarų Lietuvoje pereinantis į pietvakarių, pietų, 8–13 m/s. Aukščiausia temperatūra 2–7 laipsniai šilumos. Ketvirtadienio naktį daug kur numatomi krituliai (daugiausia negausūs) – sniegas, šlapdriba,...

Horoskopai kovo 29 dienai

AVINASŠiandien esate kupinas energijos ir ryžto kalnus nuversti. Visa problema - nukreipti jėgas į pozityvius darbus. Atsiras kažkas, pasišovęs jus būtinai sukritikuoti ar pažeminti. JAUTISBūsite toks suirzęs, todėl bet koks nesklandumas gali būti paskutinis lašas,...

ORAI: Antradienio dieną vietomis, daugiausia vakarinėje šalies pusėje, krituliai, vyraus nedidelis sniegas

Antradienio dieną vietomis, daugiausia vakarinėje šalies pusėje, krituliai, vyraus nedidelis sniegas. Vėjas šiaurės vakarų, 8–13 m/s, pajūryje gūsiai 15–17 m/s. Aukščiausia temperatūra 0–4 laipsniai šilumos. Trečiadienio naktį daug kur, dieną vietomis nedideli krituliai, vyraus sniegas....

Horoskopai kovo 28 dienai

AVINASPagalvokite, ar iš tiesų bėgate teisinga linkme. Tik vienas mažas žingsnelis į šalį gali jus šiandien negrįžtamai išvesti iš kelio. Kyla pačių įvairiausių ir netikėtų kliūčių, tad nervintis bus dėl ko. JAUTISŠiandien turite sunkumų. Atrodo,...

Muzikos prekių e.parduotuvė nedeklaravo daugiau nei 300 tūkst. eurų pajamų

Valstybinė mokesčių inspekcija (VMI) informuoja, kad atlikus e.parduotuvės, kurioje prekiaujama vinilinėmis ir kompaktinėmis plokštelėmis, audio kasetėmis bei įvairia atributika, kontrolę, nustatyta daugiau nei 300 tūkst. eurų nedeklaruotų pajamų ir 60  tūkst. eurų mokesčių. Iš...

Daugėja lietuvių keliaujančiųjų gydytis svetur

Tarpvalstybinė sveikatos priežiūra palengva atsigauna po koronaviruso pandemijos sukrėtimo. Praeitais metais pastebimai padaugėjo gyventojų prašymų kompensuoti išlaidas už kitose Europos šalyse suteiktas sveikatos priežiūros paslaugas, įsigytus vaistus ar medicinos pagalbos priemones, praneša Valstybinė ligonių...

Sukčiai iš moters išviliojo 191 397 eurus

Kovo 26 d. Vilniaus apskr. VPK gautas moters (gimusios 1973 m.), pranešimas, kad nuo 2022 m. gegužės 25 d. socialiniuose tinkluose susipažino su vyru iš Prancūzijos, kuris iki šių metų kovo 20 d. apgaule...

ORAI: Šiandien daugelyje rajonų trumpi krituliai, daugiausia lietus

Šiandien daugelyje rajonų trumpi krituliai, daugiausia lietus. Vėjas pietvakarių, vakarų, pereinantis į šiaurės vakarų, 6–11 m/s. Temperatūra 3–8 laipsniai šilumos. Antradienį daug kur krituliai, vyraus sniegas. Vėjas šiaurės vakarų, vakarų, dieną kai kur gūsiai 15–18...

Horoskopai kovo 27 dienai

AVINASBūkite atidus! Kažkas seka jūsų pėdomis sulaikęs kvėpavimą ir tikisi, kad jūs pagaliau padarysite lemiamą klaidą. Toliau įvykiai vystysis savaime ir bus sunkiai valdomi. Slaptus santykius ar romantišką flirtą bus sunku išlaikyti paslaptyje. JAUTISNedarykite klaidų...

Policijos pareigūnai primins dviračių ir elektrinių paspirtukų vairuotojams jų atsakomybę

Dviračių ir elektrinių paspirtukų vairuotojai yra viešojo judėjimo dalyviai. Jiems galioja nustatytos taisyklės, o už jų nesilaikymą skiriamos baudos nuo 10 iki 230 eurų. Tam, kad dviračių ir elektrinių paspirtukų vairuotojai patys išvengtų nelaimių...
spot_img