9.4 C
Mažeikiai
2023 / 03 / 24

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

Ar jau skaitėte?

Skaitomiausi

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
spot_img

Puošiame namus ir Velykų stalą: specialistė pataria, kaip neišlaidaujant susikurti šventinę nuotaiką (receptas)

Norint gyventi tvariau ir sutaupyti, verta pradėti nuo savo aplinkos. Juk vietoje to, kad kasmet pirktume vis naujus papuošimus šventėms, galime juos susikurti patys iš jau turimų daiktų, gamtoje randamų augalų ar net maisto...

ORAI: Šiandien lietus

Šiandien lietus. Vėjas pietvakarių, pietų, 8–13 m/s, vakariniuose rajonuose vakare kai kur gūsiai 15–17 m/s. Aukščiausia temperatūra 10–15, pajūryje 7–9 laipsnių šilumos. Šeštadienį daug kur protarpiais lietus. Temperatūra naktį 2–7, dieną 9–14, pajūryje 6–8 laipsniai...

Horoskopai kovo 24 dienai

AVINASGerai pasvarstykite, ar verta dalyvauti artėjančiame renginyje. Bėdos dėl to neturėsite, bet naudos - taip pat. Būtų gerai užsiimti tik tokia veikla, kurią galite pats kontroliuoti. JAUTISŠiandien užsiimkite tik prasmingais darbais, aiškiai įsivaizduodamas siekiamą rezultatą....

Patarimai, kaip užsiregistruoti ten, kur eilė pas gydytoją trumpesnė

Ilgos eilės pas gydytojus specialistus – opi šių dienų problema. Vis dėlto ligonių kasų gaunami gyventojų paklausimai dėl eilių taip pat rodo, kad neišnaudojame visų galimybių pas gydytojus patekti greičiau. Mat ne visi žino,...

Treji metai nuo pandemijos pradžios: mažėja vagysčių, tačiau gyventojai labiau kenčia nuo vandens, namus...

Per pastaruosius trejus metus žmonių gyvenime vyko daug pokyčių. 2020 metų kovo mėnesį, prasidėjus COVID-19 pandemijai Lietuvoje, žmonės kelis mėnesius laiką leido tik namuose. Vėliau gyvenimas laisvėjo, gyventojai grįžo į darbus, buvo pradėtas taikyti...

Verslo sėkmės istoriją sostinės centre kuria įmonės iš visos Lietuvos

Vilniaus centre įsikūrusio prekybos centro CUP strategijos dalis – po vienu stogu telkti stiprius, aktyvią rinkodarą vykdančius prekių ženklus. Tai užtikrina ilgalaikę partnerystę, sinergiją bei augimą. Tarp tokių prekybos centro nuomininkų – ne tik...

Esu kultūringas – vadinasi, rūšiuoju elektronikos atliekas

Kartais tenka išgirsti: rūšiuočiau atliekas, jei turėčiau daugiau laiko, jeigu joms skirti konteineriai būtų patogesnėje vietoje. Kai šitaip kalbama apie elektronikos atliekas, tai skamba ypač neatsakingai. Elektronikos atliekos surenkamos atskira tvarka. Joms pritaikytų konteinerių...

Pastebėjus išsiplėtusias paviršines kojų venas ragina nedelsti: problemą išspręsianti lazerinė procedūra trunka vos valandą

Kojų nuovargis, maudimas ar tinimas – venų varikozės liga sergantiems asmenims puikiai pažįstami ir gyvenimo kokybę stipriai apkartinantys pojūčiai. Šiai sveikatos būklei išspręsti Lietuvoje jau daugelį metų atliekamos modernios lazerinės flebektomijos operacijos. Vilniaus „Kardiolitos...

ORAI: Šiandien daugelyje rajonų lietus, temperatūra 7–15 laipsniai šilumos

Šiandien daugelyje rajonų lietus. Vėjas pietvakarių, 8–13 m/s. Aukščiausia temperatūra 10–15, vakariniame šalies pakraštyje 7–9 laipsniai šilumos. Penktadienį daug kur palis, naktį protarpiais. Pietvakarių vėjo gūsiai dieną kai kur sieks 15–17 m/s. Temperatūra naktį 2–7,...

Horoskopai kovo 23 dieniai

AVINASBūtų puiku, jei galėtumėt pasiimti šiandien laisvą dieną ir praleisti bent dalį jos vonioje ar baseine. Jums tikrai reikia pabūti vienam, ramiai įvertinti savo jausmus, norus ir galimybes. Kol jūs atgausite dvasinę pusiausvyrą, pasaulis...

Maltiečiai kviečia į pagalbą: atitolinkime senolių vienatvę ir liūdesį

Atkreipdama dėmesį į vyresnių žmonių vienatvės problemą, Maltos ordino pagalbos tarnyba (maltiečiai) pradeda viešinimo kampaniją „Kai lieka tik vienatvė“, kurios tikslas kalbėti apie augančias vienišų senjorų problemas. Maltiečiai globoja 2800 senyvo amžiaus žmonių, dauguma...

Nerimaujate, kad išmanusis telefonas seka jūsų buvimo vietą?

Kasdien naudojami išmanieji telefonai gali žinoti ne tik kokiuose puslapiuose dažniausiai lankotės, kokios informacijos ieškote, bet ir nuolat matyti jūsų buvimo vietą. „Google Timeline“ įrankio parengtoje ataskaitoje matysite išsamią maršruto ataskaitą – kokioje vietoje...

Kodėl gali kisti pajamų mokesčio suma, nors gyventojo atlyginimas nesikeitė

Valstybinė mokesčių inspekcija (VMI) primena, kad pernai gautas pajamas deklaruojantys gyventojai turėtų nenustebti, jei grąžintino ar mokėtino gyventojų pajamų mokesčio (GPM) suma kito, lyginant su praėjusiais metais, nors gautas atlyginimas ar patiriamos mokestį mažinančios...

ORAI: Šiandien daug kur palis, vyraus nedidelis lietus

Šiandien daug kur palis, vyraus nedidelis lietus. Vėjas pietų, pietvakarių, 8–13 m/s. Temperatūra 6–11 laipsnių šilumos. Ketvirtadienį daug kur lietus, naktį vyraus nedidelis. Temperatūra naktį 3–8, dieną 9–14, pajūryje apie 7 laipsnius šilumos. Penktadienio naktį vietomis,...
spot_img
spot_img
spot_img
spot_img
spot_img
spot_img
spot_img