29.2 C
Mažeikiai
Antradienis, 28 birželio, 2022
spot_img
spot_img

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

Ar jau skaitete?

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.

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.

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
spot_img

Pirmadienį išsilaikys sausi orai, vėliau darysis vis tvankiau

Pirmadienį išsilaikys sausi orai, vėliau darysis vis tvankiau, didės trumpų liūčių su perkūnija tikimybė. ----REKOMENDUOJAME: Profesoriaus Rimanto Kėvalo audioknyga „Ką mes padarėme savo vaikams“---- Birželio 27 d. be lietaus. Vėjas naktį silpnas, dieną rytų, pietryčių, 5–10...

Horoskopai birželio 27 dienai

AVINASPasistenkite nepasiduoti jausmams. Jūsų emocijos gali nustelbti jūsų kalbos turinį. Antroje dienos pusėje techninės komunikacijos priemonės (el. paštas, telefonas ir pan.) gali sudaryti jums problemų. REKOMENDUOJAME:  5 mitybos taisyklės sportuojantiems vasarą JAUTISLeiskite savo fantazijai keliauti ten, kur...

Dažniausias atostogų užkandis – rūkyta žuvis: kaip ją išsirinkti ir su kuo geriausia skanauti...

Išvykos prie jūros ar savaitgaliai prie ežero daugeliui neatsiejami nuo iš tolo sklindančio rūkytos žuvies aromato. Dažnai tokia žuvis būna sūroka, todėl sveikatai palankios mitybos konsultantė, gydytoja dietologė dr. Edita Gavelienė sako, kad ją...

Artimiausiomis dienomis Lietuvoje laikysis tropinė oro masė – bus karšta.

Birželio 26 d. be lietaus. Vėjas rytinių krypčių, 5–10 m/s. Temperatūra 28–33 laipsniai karščio. ----REKOMENDUOJAME: Profesoriaus Rimanto Kėvalo audioknyga „Ką mes padarėme savo vaikams“---- Birželio 27 d. lietaus tikimybė nedidelė. Vėjas pietryčių, pietų, naktį silpnas, dieną...

Horoskopai birželio 26 dienai

AVINASJei tikrai norite žinoti, kas vyksta, turėsite skaityti tarp eilučių. Ši diena pasižymės ramiu paviršiumi ir stipriomis povandeninėmis srovėmis. Nepavyks išvengti paskalų ir intrigų. JAUTISJei jau negalite šiandien pasiimti laisvos dienos, bent atidėkite visus sudėtingus...

Mėsos technologas dalijasi marinavimo paslaptimis: veikia kaip kepsnių konservantas, gali būti net su apelsinais

Vasaros savaitgaliais didmiesčių pakraščiuose ir sodybose nosį kutena gardaus dūmo aromatas – ant griliaus čirškia mėsos kepsniai ir šašlykai. Visi pasiilgome pasibuvimo gryname ore, tad Joninių savaitgalis – puikus metas atsigriebti ir paeksperimentuoti su...

Šiandien be lietaus. Temperatūra kils iki 26–31 laipsnio šilumos

Šiandien be lietaus. Vėjas pietryčių, rytų, 4–9 m/s. Temperatūra kils iki 26–31 laipsnio šilumos. Birželio 26 d. lietaus tikimybė maža. Vėjas rytų, pietryčių, naktį silpnas, dieną 4–9 m/s. Temperatūra naktį 14–19, dieną 27–32 laipsniai šilumos. Lietuvos...

Horoskopai birželio 25 dienai

AVINASAtminkite, kad visiems kitiems privalomos normos galioja ir jums. Būkite kiek įmanoma mandagesnis ir taktiškesnis - greitai gali būti brangus kiekvienas jūsų atžvilgiu palankiai nusiteikęs žmogus. JAUTISEsate didis konspiratorius, ir paslaptis nebus išsaugota ne dėl...

5 mitybos taisyklės sportuojantiems vasarą

Vasarą vis daugiau žmonių pajunta motyvaciją sportuoti – ar dailinant kūno linijas sporto salėje, ar bėgiojant gryname ore. Nors sportuojančių bei fiziškai aktyvių žmonių mitybos rekomendacijos yra gana panašios visų sezonų metu, vasarą verta...

Pikniko atmintinė: vaistininkė pataria, kaip išvengti nemalonių skrandžio sutrikimų

Atėjus vasarai, daugelis miestą iškeičia į gamtą ir keliauja prie įvairių vandens telkinių, kur rengia pasisėdėjimus, piknikus ir grilio vakarėlius. Tačiau gamtoje maisto laikymo sąlygos ne visada būna tinkamos – sudėtingiau jį apdoroti ir...

Šiandien aukščiausia temperatūra 24–29 laipsniai

Aukšto slėgio sūkurys lems sausą, saulėtą ir šiltą savaitgalį. Birželio 24-os dieną be lietaus. Vėjas besikeičiančios krypties, 4–9 m/s. Aukščiausia temperatūra 24–29 laipsniai. Birželio 25 d. lietaus nenumatoma. Vėjas naktį silpnas, dieną rytų, pietryčių, 5–10 m/s....

Horoskopai birželio 24 dienai

AVINASSekmadieninė pasilinksminimų programa turėtų būti itin nebrangi, jei ne visai nieko nekainuojanti. Didelės išlaidos tikrai negarantuos geresnės kokybės. JAUTISPakaks būti pasyviam savo paties gyvenimo stebėtojui. Laikas atsirinkti prioritetus ir motyvus, draugus ir priešus. Išvyniojęs visą...

Agurkai puikiai tinka ir sriuboms: išbandykite 3 gaivius receptus

Švieži ir gaivūs agurkai – viena mėgstamiausių vasaros daržovių. Agurkai – puikus ingredientas salotoms, įvairiausiems padažams, pavyzdžiui, gaiviajam graikiškam tzadzikiui. Visgi, agurkai – puikus priedas ir įvairiausioms vasariškoms sriuboms, kurias pasigaminti dar ir labai...

4 garnyrai, kuriuos lengvai pasigaminsite ant grilio

Maisto gaminimas lauke – neatsiejama vasaros dalis. Ant grilio kepti galima ne tik visų nuo seno pamėgtus šašlykus, kepsnius ar dešreles, bet ir ruošti ypatingo skonio garnyrus: įvairiausiais būdais gaminti daržoves, grybus, sūrius. Vaida...

Jonines lietuviai renkasi praleisti ir užsienyje: kaip jos švenčiamos svetur?

Joninių savaitgalis – puiki proga išvykai. Lietuvos pajūrio kurortams skelbiant, kad artėjantį ilgąjį savaitgalį beveik neliko laisvų vietų, lietuviai suskubo kelionių dairytis svetur. „Tez Tour“ užsakymu atlikta gyventojų apklausa rodo, kad kas dešimtas apklaustasis Jonines...

Pūpsančio pilvo atsikratyti nepadeda nei sportas, nei dieta – kodėl ir ką daryti?

Jei po gimdymo arba atsikračius antsvorio pakoreguoti pilvo nepavyksta aktyviomis treniruotėmis ir pakeista mityba - priežasties ieškokite kitur. Kai kuriais atvejais, kad ir kiek pastangų dėtume, trokštamo rezultato tiesiog nėra. Kodėl? Dažniausios priežastys, lemiančios „kabančią”...

Paparčio žiedo beieškant: mistiški papročiai ir užburiantis receptas

Joninės – viena didžiausių ir svarbiausių vasaros švenčių, turinti gilias tradicijas ne tik Lietuvoje, bet ir kaimyninėse šalyse. Lietuvoje šią šventę mielai mini daugelis, nebūtinai tik Jonai ir Janinos. Nuo seno, dar pagonybės laikais...

Horoskopai birželio 22 dienai

AVINASNežiūrėkite į viską pro pirštus, jei nenorite supykdyti aplinkinių. Labai tikėtina, kad į naujoves reaguosite skeptiškai ir nepatikliai. Kvailai priešgyniaudamas galite lengvai prarasti taip sunkiai įgytą pasitikėjimą. JAUTISSusidarykite veiksmų planą. Jei negalite vienu metu būti...

Gydytojas kardiologas paaiškino ryšį tarp fizinio aktyvumo ir širdies bei kraujagyslių ligų

Širdies ir kraujagyslių ligos – pagrindinė mirties priežastis tiek Lietuvoje, tiek Europoje. Tačiau, kol per pastarąjį dešimtmetį Vakarų šalyse situacija gerėjo, Lietuvoje mirštamumas nuo širdies ir kraujagyslių ligų pasiekė ribą, tris kartus viršijančią Europos...

Jos rėkia, jie verkia: kodėl darbe nereikėtų slėpti emocijų ir kur brėžti ribą?

Įprasta manyti, kad darbe jausdami didelį spaudimą vyrai rėkia, o moterys – pravirksta. Nors Lietuvoje atliktas tyrimas atskleidė, kad stipriai išreikštas emocijas darbe laikome neprofesionalumu, tačiau šis stereotipas – toli gražu ne visuomet teisingas....

Drabužių garinimas – mada ar būtinybė?

Garinimo technologijos tampa vis madingesnės ir plačiau naudojamos kiekvienuose namuose. Jau seniai garuose gaminame daug patiekalų, nes jie yra sveikesni, įpratome dažniau naudoti garinį lygintuvą, nes jis mažiau pažeidžia audinį, o valyklos siūlo itin...

Chemija Lietuvoje: ar greitai turėsime Nobelio premiją?

Vilniaus universiteto (VU) chemikai šiemet mini 225-ąsias Chemijos katedros įkūrimo metines. Anot dabartinio Chemijos ir geomokslų fakulteto dekano prof. Aivaro Kareivos, per tiek metų šis mokslas Lietuvoje turėjo ir nuosmukio laikotarpių, ir pasaulyje pripažintų...
spot_img
spot_img
spot_img